[发明专利]串联式序列节段变形监测传感装置

说明书

一种串联式序列节段变形监测传感装置，多个单元节通过万向节连接组成可任意弯曲的检测条，在所有单元节或者部分单元节上设置具有加速度监测、角度量测功能的MEMS传感器及电源，所述单元节为横截面呈多边形的多边形棱柱，多边形棱柱设有中心孔，多边形棱柱的其中一个侧面开设有安装槽；所述万向节包括设在单元节前端的轴管，轴管的前端设有万向节叉头，两万向节叉头垂直铰接在一方形滑块上，在方形滑块的中心沿轴向设置有用于装配信号线或电源线的穿线孔；万向节的各轴管圆周侧壁上设有多个限位孔，限位孔中匹配安装有限位销，限位销用来约束两轴管的弯折角度。本发明可以装配于钻孔或嵌入式结构中，对地质任何运动变化进行精确监测。

技术领域

本发明涉及山体或工程边坡地表变形监测技术领域，具体涉及一种用于钻孔或嵌入结构的串联式序列节段变形监测传感装置。

背景技术

山体边坡与滑坡是一种常见和重大的地质灾害，例如造成交通中断、河道堵塞、水库失事、建筑物坍塌、厂矿掩埋等事故，从而造成巨大的经济损失与生命财产损失。因此，对不宜处理或危险性较大的滑坡，监测其变形动态，及时预警，能够预防灾害的发生。并且对于加固处理中以及处理完的边坡，监测也能为施工提供可靠的资料，保障施工安全。

地表变形监测是边坡监测的重要组成部分，目前大多采用水准仪、全站仪等设备对边坡地表变形进行监测，但这种监测方法较为繁琐，且数据处理较为复杂，不够直观，特别是在地势条件较为险峻的地区，更增加了量测的难度。

在工程边坡领域中，基坑变形监测对建筑工程基坑的施工极为重要。实时的基坑变形监测，可以为基坑的安全施工诊断提供必要的信息，以便及时发现问题并采取相应措施。膨胀土或其它土体边坡工程在施工期、运行期内在内部荷载作用下通常会发生水平松弛、沉降等变形，对边坡工程的安全稳定影响较大。因此，对边坡土体变形监测具有非常重要的意义。目前土体水平位移监测方法主要采用测斜管深部位移、表面观测墩位移，土体垂直位移监测方法主要采用沉降环、表面水准点等方法。国内外还没有同时监测土体边坡不同水平位置处水平松弛变形及沉降变形的专用仪器及其自动化仪器，也没有满足土体内部大变形的监测设备。已有的测量方法几乎均为人工测量，测量工作量大，不易实现实时监测，监测效果具有滞后性。

发明内容

本发明的目的是针对现有地质变形监测仪器存在监测范围小和功能不全的问题，提供一种可同时对地质局部变形、扭曲或拉伸监测的串联式序列节段变形监测传感装置。

本发明的技术方案：一种串联式序列节段变形监测传感装置（SerializedDeformation Data Collector 或 SDDC），多个单元节通过万向节连接组成可任意弯曲的检测条，在所有单元节或者部分单元节上设置具有加速度监测、角度量测功能的MEMS传感器及电源，各MEMS传感器的信号线穿出后，汇总于电缆线并与无线数据采集传输系统连接，所述单元节为横截面呈多边形的多边形棱柱，多边形棱柱设有中心孔，多边形棱柱的其中一个侧面开设有安装槽；所述万向节包括设在单元节前端的轴管，轴管的前端设有万向节叉头，两万向节叉头垂直铰接在一方形滑块上，在方形滑块的中心沿轴向设置有用于装配信号线或电源线的穿线孔；万向节的各轴管圆周侧壁上设有多个限位孔，限位孔中匹配安装有限位销，限位销用来约束两轴管的弯折角度。

优选的，单元节的外侧设置防水和密封的柔性外套管。

优选的，所述多边形棱柱为三棱柱，三棱柱的其中一个侧面开设有安装槽，安装槽的深度尺寸大于中心孔的直径尺寸。

优选的，安装槽处卡装有弹性盖板。

优选的，N个定位孔沿轴管轴向排列。

优选的，N个定位孔沿轴管轴向和径向交叉排列。