[发明专利]一种自动调整棱镜的监测桩及方法

说明书

本发明提供一种自动调整棱镜的监测桩及方法，属于监测桩技术领域，微型定位芯片、转动装置、微型陀螺仪、基底座、限位固定装置、混凝土桩、装置放置箱、天线，监测棱镜设置在装置放置箱上，微型定位芯片安装在监测棱镜的内部。本发明具有提高测量精度的能力，同时具有智能化程度较高、安装调整简便、省时省力等优点。由于采用微型定位芯片、转动控制器和微型陀螺仪等智能化设备，使得调整的监测棱镜对准精度较高，间接提高了边坡监测的精度；同时解决了测量人员在监测点与基准监测墩之间来回跑动调整监测棱镜的问题，省时省力，提高了仪器安装的效率。

技术领域

本发明涉及监测桩技术领域，尤其涉及一种自动调整棱镜的监测桩及方法。

背景技术

监测桩是一种工程上用于测量被监测对象是否发生变形的工具桩，常见于公路边坡、矿山、基坑等工程建设中。监测人员通过设置多个监测桩定期对监测对象进行监测，了解被监测对象的变形发展过程以及对监测对象进行变形预测，可提前进行预警以及为下一步采取的防护设计措施提供参考依据。

传统监测桩的安装通常包括选点、埋入监测桩体、安装监测棱镜、调整对焦等几个步骤，同时还需要另外设置一个固定式基准监测墩，用于测量机器人进行测量所用。在对大型监测对象，诸如高边坡、矿山等进行监测时，往往需要设置多个监测桩，安装多个监测棱镜，同时需要人为调整所有的监测棱镜对准基准监测墩点，在人为调整的过程中往往存在一定的偏差。若监测棱镜调整的角度不合适，需要人在监测点和基准监测墩之间来回跑动进行调整，较为费时费力，同时对于较危险的边坡或者矿山以及不利于人长时间作业的地方，容易对监测人员造成一定的安全隐患。

因此，为解决上述监测过程中存在的测量误差较大、费时费力等问题，本发明提供了一种自动调整棱镜的监测桩及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动调整棱镜的监测桩及方法，解决现有监测过程中存在的测量误差较大、费时费力的技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种自动调整棱镜的监测桩，包括监测棱镜、微型定位芯片、转动装置、微型陀螺仪、基底座、限位固定装置、混凝土桩、装置放置箱、天线，监测棱镜设置在装置放置箱上，微型定位芯片安装在监测棱镜的内部，监测棱镜的底部安装有微型陀螺仪，监测棱镜底部设置在转动装置上，微型陀螺仪安装在转动装置内部，转动装置固定在基底座上，装置放置箱放置在混凝土桩上，并用限位固定装置进行固定，天线设置在装置放置箱上，微型定位芯片，可以自动定位当前监测棱镜的中心坐标值，并可将坐标值通过天线发送至监测系统后端进行处理，转动装置用于控制监测棱镜的水平转动角度，实现不同角度的智能化转动，微型陀螺仪用于控制监测棱镜的仰角转动，监测棱镜的不同仰角方向转动。

进一步地，转动装置包括转动控制器和转动动力机构，转动控制器与转动动力机构连接，微型陀螺仪与安装在转动控制器连接。

进一步地，限位固定装置为卡扣式螺栓或者固定螺栓。

进一步地，上述方案还包括微型蓄电池和柔性太阳能板，微型蓄电池安装在基底座内部，柔性太阳能板安装在装置放置箱外部，柔性太阳能板与微型蓄电池连接。

一种自动调整棱镜的监测桩的方法，所述方法包括如下步骤：

步骤1：将多个混凝土桩现浇预埋在各点监测位置处；

步骤2：将装置放置箱通过卡扣式螺栓固定在混凝土桩顶部；

步骤3：接通微型定位芯片、转动控制器、微型陀螺仪的电源；

步骤4：微型定位芯片自动定位监测棱镜的三维坐标值xi，yi，zi，i＝1,2……n，同时微型陀螺仪测量监测棱镜所处的角度值φi，i＝1,2……n；