[发明专利]一种用于隧道沉降监测系统的测量车驱动方法

说明书

技术领域

本发明涉及工程建设领域的一种用于隧道沉降监测系统的测量车驱动方法。

背景技术

地铁盾构隧道和其它地下建筑结构一样埋于地面以下，其隧道内部温度、湿度与地面不同并且随季节变化不大。地铁隧道正常运营期间，列车运行密度高，列车所引发的活塞风、振动都会对结构以及监测器械产生影响，再加上地铁盾构隧道管理的法律法规对隧道内部机械安装、线路布置都有严格的规定，这些都对地铁盾构隧道监测提出了独特要求。

对于地铁盾构隧道纵向沉降的监测，主要有以下方法：

静力水准监测能实现一定程度的自动化和数字化，在隧道结构沉降变形风险监测中经常使用，但其仪器体积较大，不便安装，不适用于高差变化较大区段；会受到温度、气压、重力异常等因素的影响。

人工水准测量应用广泛，方法成熟，仪器价格便宜。但是需要工作人员持仪器进入隧道，因此无法实现运营期隧道的全天候监测，只能用于非运营状态的隧道，并且人工水准测量费时费工，效率低下。

电水平尺是一种精度、分辨力极高而稳定性又好的传感器，安装方便，在地铁监护中使用，不仅能保证地铁的正常运行，而且能够不间断地提供实时监测数据和变化曲线。但其一次性投入高，重复利用率低。

目前可采用在运行下测斜管内的测量车进行隧道沉降的测量，但是为了保证测量的准确性，必须保证测量车在测斜管内恒速运行，但是如何保证测量车的恒速目前尚未见到上述报道。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种用于隧道沉降监测系统的测量车驱动方法，可以保证测量车在测斜管内的恒速运动，保证数据采集的准确性。

实现上述目的的一种技术方案是：一种用于隧道沉降监测系统的测量车驱动方法，所述测量车在所述隧道沉降监测系统的测斜管中贴壁运行，该驱动方法通过压控振荡器、步进电机驱动器和步进电机驱动所述测量车的车轮；包括下列步骤：

S1：步进电机启动；

S2：通过压控振荡器的压控端接收一个幅值单调下降至恒定值的电压信号使所述压控振荡器的输出端输出一个频率随所述电压信号幅值的单调下降而同步单调递增至恒定值的斩波脉冲；

S3：通过所述压控振荡器输出的斩波脉冲使所述步进电机驱动器同步输出一个频率随所述斩波脉冲频率的单调递增而同步单调递增至恒定值的角位移信号，从而使所述步进电机的转子的转速达到恒定值，并通过所述步进电机驱动所述测量车的车轮的恒速转动。

进一步的，所述压控振荡器的压控端接收的电压信号的幅值以指数衰减的方式单调下降至恒定值。

进一步的，所述电压信号的单调下降至恒定值是通过RC积分器实现的，所述电压信号幅值单调下降的值为所述RC积分器所接收的阶跃信号U_JY的幅值。

再进一步的，所述压控振荡器输出的斩波脉冲的频率f₀的公式为：

其中V_cc为所述压控振荡器的供电电压，V_co为所述压控振荡器压控端所接收的电压信号的幅值，且0≤V_co≤V_cc；R10为所述压控振荡器DIS引脚所接的接地电阻的电阻值，C19为所述压控振荡器RT引脚所接的接地电容的电容值。

再进一步的，所述电压信号输入所述压控振荡器的压控端前经过反相处理。

采用了本发明的一种用于隧道沉降监测系统的测量车驱动方法的技术方案，所述测量车在所述隧道沉降监测系统的测斜管中贴壁运行，该驱动方法通过压控振荡器、步进电机驱动器和步进电机驱动所述测量车的车轮；包括下列步骤：S1：步进电机启动；S2：通过压控振荡器的压控端接收一个幅值单调下降至恒定值的电压信号使所述压控振荡器的输出端输出一个频率随所述电压信号幅值的单调下降而同步单调递增至恒定值的斩波脉冲；S3：通过所述压控振荡器输出的斩波脉冲使所述步进电机驱动器同步输出一个频率随所述斩波脉冲频率的单调递增而同步单调递增至恒定值的角位移信号，从而使所述步进电机的转子的转速达到恒定值，并通过所述步进电机驱动所述测量车的车轮的恒速转动。其可技术效果是：可以保证测量车在测斜管内的恒速运动，保证数据采集的准确性。

附图说明

图1为本发明的一种用于隧道沉降监测系统的测量车驱动方法所对应的隧道沉降监测系统中测斜管与测量车安装主视图。

图2为本发明的一种用于隧道沉降监测系统的测量车驱动方法所对应的隧道沉降监测系统中测斜管与测量车安装左视图。