[发明专利]一种用于岩土水平位移的自动测量装置和使用方法

权利要求书

1.一种用于岩土水平位移的自动测量装置，其特征在于，包括：

护筒，其为中空结构，所述护筒分为上导轮护筒、中部传感部件护筒以及下导轮护筒，其中，所述中部传感部件护筒置于所述上导轮护筒和下导轮护筒之间；

导轮结构，其设置在所述护筒内，所述导轮结构包括间隔设置的上导轮结构和下导轮结构，且所述上导轮结构置于所述上导轮护筒内，所述下导轮结构设置在下导轮护筒内；

内部数据采集和处理部件，其设置在中部传感部件护筒内，所述内部数据采集和处理部件包括传感模块、微处理模块、通信模块以及供电模块，其中，所述供电模块分别与所述传感模块、微处理模块以及通信模块电连接，所述微处理模块分别与所述传感模块以及通信模块电连接；

其中，所述上导轮护筒顶端设置有一天线，所述天线与所述通信模块电连接。

2.如权利要求1所述的自动测量装置，其特征在于，所述上导轮结构和下导轮结构为双轮对称结构，且所述上导轮结构和下导轮结构中心对称且相互平行。

3.如权利要求1所述的自动测量装置，其特征在于，所述上导轮结构和下导轮结构分别包括：

中心转轴，其活动设置在所述护筒内；

连接轴，其与所述中心转轴活动相连，且所述连接轴与所述中心转轴相互垂直；

一对导轮，其分别活动设置在所述连接轴的两端，所述一对导轮在自然状态下置于所述护筒的外部，在外力作用下所述导轮自转并部分或全部收入至护筒内；

其中，在所述中心转轴的两侧设置有扭簧，以限制所述中心转轴在特定的角度范围内转动，且所述连接轴包含微轴承，以减小导轮转动时产生的内摩擦力。

4.如权利要求3所述的自动测量装置，其特征在于，所述一对导轮沿着护筒径向上的最大距离大于测斜管的直径。

5.如权利要求1所述的自动测量装置，其特征在于，所述传感模块包括双轴倾角传感器，用于检测测斜管的倾斜角度，所述双轴倾角传感器的主轴对应的旋转平面与导轮对应的旋转平面相同，所述双轴倾角传感器的次轴与所述主轴相垂直并与所述主轴对应的旋转平面垂直。

6.如权利要求1所述的自动测量装置，其特征在于，所述微处理模块包括：

采集单元，其与所述传感模块电连接，用于控制所述传感模块进行倾斜数据的采集；

处理单元，其与所述采集单元电连接，用于对采集到的倾斜数据进行数据处理，所述数据处理包括数据的解析、加工、编码、加密、压缩以及组包；

存储单元，其分别与所述处理单元以及无线通信模块电连接，用于对采集到的倾斜数据进行存储。

7.如权利要求6所述的自动测量装置，其特征在于，所述通信模块为无线通信模块，所述无线通信模块与天线电连接，无线通信模块通过所述天线将倾斜数据以及指令发送至外部无线通信模块以及接收外部无线通信模块发送的指令以及配置参数。

8.如权利要求1-7任一项所述的自动测量装置的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括如下步骤：

将外部无线通信模块与测量装置的无线通信模块建立通信连接；

外部无线通信模块将配置参数传输至测量装置的无线通信模块，所述配置参数包括了：数据采集的时间、频率、间隔、各模块的休眠与唤醒时间、数据发送的时间间隔；

测量装置的无线通信模块将所述配置参数传输至微处理模块，并将所述配置参数存储在存储单元内；

将所述测量装置置于测斜管内，通过外部提拉装置对测量装置进行下放、提拉或静止操作；

微处理模块内的采集单元根据数据采集的时间、频率和间隔控制双轴倾角传感器进行倾斜数据的采集；

采集单元将采集到的倾斜数据传输至处理单元，所述处理单元对所述倾斜数据进行数据处理，并将所述数据处理结果存储至存储单元内；

所述处理单元将进行数据处理后的倾斜数据传输至无线通信模块，所述无线通信模块根据数据发送的时间间隔将倾斜数据通过天线传输至外部无线通信模块。