[发明专利]一种柔性智能测斜绳

说明书

本发明提供一种柔性智能测斜绳，其特征在于：包括柔性护管、传输电缆、若干个测斜模块、数据采集器和数据处理及应用服务系统，所述数据采集器设在测斜绳的顶部，所述若干个测斜模块分段排布在柔性护管内壁，能够测量所在位置夹角变化，所述测斜模块是一种带电子罗盘或不带电子罗盘的测斜构件，若干个测斜模块相互之间通过传输电缆用总线方式连接，并与数据采集器相连，数据采集器可将监测信息上传至数据处理及应用服务系统进行存储与管理。当监测值超过工程预警值时，数据处理及应用服务系统发布预警信号。本发明实现对地下指定深度范围的水平位移进行实时监测，并及时将监测信息处理，对超过工程预警值的监测值发出预警。

技术领域

本发明涉及一种用于土木工程、地质工程、地质灾害监测领域的监测设备，特别是一种能够自动测量深部水平位移连续变化的监测智能测斜绳。

背景技术

在工程实践和科学研究中，往往需要对地面以下一定深度的岩土体或者工程结构物进行位移监测。然而，由于该部分的岩土体或者工程结构物深埋地下，往往无法直接测量，因此，人们一般利用测斜仪器，对地下一定深度范围的位移进行监测。

目前测斜仪一般有两种，分为活动式测斜仪和固定式测斜仪。现有测斜仪都是由测斜探头、测读仪、电缆和测斜管构成的。测量时，测斜管先埋入岩土体内部，并作为测斜仪的导轨使用。固定式测斜仪是将测斜探头沿导轨放入指定深度处，待岩土体变形时，整个测斜管随土体发生变形。测斜探头测得倾斜角度，数据由电缆传输至测读仪，通过计算可以得到实测土体的水平位移增量。活动式测斜仪测量原理与固定式测斜仪原理相同，不同之处在于，活动式测斜仪需要测量人员将测斜探头放入预定深度，然后逐段提升电缆，使测斜探头可以测量一定深度范围的水平位移增量。

但是这两种测斜方式都存在很大的弊端。固定式测斜仪由于结构限制，一般只能测量一个或几个特定深度的位移情况，无法全面反映地下岩土体或地下结构物指定深度范围的位移变化情况，而且监测精度受限，监测效果不理想，难以反映对象的实际变形情况。另外该测斜仪机械结构复杂，人工操作繁琐。活动式测斜仪操作过程繁琐，过分依赖人工，每次都需要专业人员亲临现场全程测量，但是由于测量人员的人为操作，往往导致测量结果误差较大。而且，每次测量都需要安装和操作测斜仪，每测一个深度位置，都需要量测读数，操作重复率高，效率极低。另外对一些野外的监测对象，由于客观条件的限制，长期现场作业不利于保证人身安全。对于偏远地区的监测对象，反复的长途运输变相增加监测成本。

发明内容：

本发明的目的在于针对上述两种测斜仪的诸多不足，提出一种可实现对地下指定深度范围的水平位移进行实时监测的柔性智能测斜绳。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种柔性智能测斜绳，其特征在于：包括柔性护管、传输电缆、若干个测斜模块、数据采集器、数据处理及应用服务系统。所述的数据采集器设在测斜绳的顶部，所述的若干个测斜模块分别分段排布在柔性护管内壁上，所述的测斜模块是一种带电子罗盘或不带电子罗盘的测斜构件，能够测量所在位置夹角变化，若干个测斜模块相互之间通过传输电缆用总线方式连接，并与数据采集器相连；数据采集器可将监测信息上传至数据处理及应用服务系统，数据处理及应用服务系统可以对监测值进行解译与管理，对当监测值超过工程预警值时，发布预警信号。。

作为技术的进一步改进，所述的数据采集器内设置有读数模块、存储模块、电源模块和通信模块。

作为技术的进一步改进，所述数据处理及应用服务系统可以放在局域网内的终端，也可放在远程服务器。

作为技术的进一步改进，所述测斜模块本身内置倾角传感器，可以测量测斜模块所在位置倾角的变化；而所述测斜模块是一种带电子罗盘的测斜构件时，电子罗盘可以测量方位角。

作为技术的进一步改进，所述的测斜模块是一种不带电子罗盘的测斜仪器时，在柔性护管外围设有带弹簧的滑动导轮和标定方向的导向测斜管用来测量方位角。