[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

说明书

本发明公开了一种用于岩土水平位移的自动测量装置及其使用方法，所述测量装置包括：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；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；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。本发明提供的测量装置可以模拟串联式静态固定测斜的测量方式，保证了数据的精确性；并且无需与外部装置进行有线连接，避免了线缆的磨损，也无需解决防水问题。

技术领域

本发明涉及岩土工程变形监测技术领域，具体的，本发明涉及一种用于岩土水平位移的自动测量装置和使用方法。

背景技术

随着工民建项目的不断兴起，当前工程项目对于工程质量的把控越来越严格，施工过程中的安全施工管理起到了至关重要的作用。深层水平位移是大多数工程，尤其是基坑工程的重点监测项。然而目前为止，传统的深层水平位移测量方法仍然为人工进行便携式测斜仪的下放和提拉，手动进行测量。在有些工程中，已经开始采用自动化测量的手段，其方式包括串联式静态固定测斜和分体式静态固定测斜。其中：

1.便携式测斜仪包含带导轮的测斜传感器、地面端与传感器采用数据线连接的数据线盘、与线盘有线连接的数据采集仪。其能有效解决移动测量的需求，便携性高，但人工数据采集所带来的误差和重复性问题、长期使用过程中线缆的磨损问题、数据的前端处理都不需要考虑，这在降低了前端硬件的集成难度的同时，也使我们无法应用该设备进行长期的自动化监测。并且由于受气候、时间和人员因素的限制无法进行全天候实时测量的问题都是该方式无法避免的缺点。

2.串联式静态固定测斜是将固定式测斜仪通过钢管加长作为固定段，串联在地下测斜管中，并通过数据线联通，由地面采集器统一采集数据。串联式静态固定测斜解决了人工测量时带来的人为误差和重复性问题，同时也解决了实时测量的需求，但串联式固定测斜仪在安装上十分困难，且需要达到监测规范要求中的测量密度，成本十分高昂，与此同时，带数据线缆的测斜仪在深基坑测量中的防水性能也是该方式面临的主要考验。

3.分体式静态固定测斜则是将倾斜传感器预先按距离等分绑定在测斜管中，通过数据线缆将数据传给地面段采集器。该方式主要问题在于传感器无法回收，属于一次性硬件投入，成本较高，另外，更关键的是由于传感器与传感器之间非刚性连接，没有考虑局部微变形对于数据累加的影响，在数据累加之后会产生很大的错差，测量得到的数据不具有很高的可靠性。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种用于岩土水平位移的自动测量装置和使用方法，所述自动测量装置通过外部牵引装置带动测量装置进行相同间隔的上下运动，可以模拟串联式静态固定测斜的测量方式，保证了数据的精确性；并且能够实现自供电以及数据的无线传输，使得测量装置无需与外部装置进行有线连接，避免了线缆的磨损，也无需解决防水问题。

第一方面，本发明披露了一种用于岩土水平位移的自动测量装置，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。