[发明专利]一种三维变形测量装置及系统

权利要求书

1.一种三维变形测量装置，其特征在于，包括设置于地表下面、用于测量水平位移数据的至少两个柱体单元以及与远离所述地表的柱体单元的自由端相连接、用于测量竖直位移数据的液压装置；

在相邻两个柱体单元之间设置有用于铰接所述柱体单元的二维柔性关节以及在所述柱体单元的外壁套设有橡胶充气套,该橡胶充气套在充气膨胀后能够将所述柱体单元固定于待测载体上；

所述柱体单元包括十字轴承和通过所述十字轴承进行连接的两个固定柱体连接件，所述二维柔性关节在水平方向上具有两个自由度；

所述液压装置的内部设置有容纳空腔，该容纳空腔内设置有防渗隔离层、压强感应器组和可渗透介质活塞。

2.根据权利要求1所述的三维变形测量装置，其特征在于，在所述橡胶充气套与所述柱体单元下端相接触的位置处安装有单向充气阀。

3.根据权利要求2所述的三维变形测量装置，其特征在于，所述三维变形测量装置还包括导气管，所述导气管贯穿所述柱体单元和二维柔性关节的长度方向进行设置，并与所述单向充气阀相连。

4.根据权利要求1所述的三维变形测量装置，其特征在于，所述柱体单元的两端可拆卸连接有定向卡槽，以保证两个或多个连接的柱体单元具有一致的测量方向。

5.根据权利要求4所述的三维变形测量装置，其特征在于，所述定向卡槽与所述柱体单元连接的一端设置有防水接头，相邻两个柱体单元之间的连接线通过所述防水接头穿入所述柱体单元的内部。

6.根据权利要求1所述的三维变形测量装置，其特征在于，所述柱体单元内部设置有传感器、处理器、模数转换器和稳压电源；

所述传感器包括与所述处理器电性相连的双轴倾斜传感器。

7.根据权利要求6所述的三维变形测量装置，其特征在于，所述传感器还包括与所述处理器电性相连的水位计、加速度传感器、温度传感器和次声传感器。

8.一种三维变形测量系统，其特征在于，包括权利要求1-7任一项所述的三维变形测量装置以及设置于地表上面与所述三维变形测量装置通信连接的网关，该网关用于汇总并发送所述三维变形测量装置采集的变形测量数据，并通过该网关的远程通信传输模块将所述变形测量数据上传至一数据中心服务器。

9.根据权利要求8所述的三维变形测量系统，其特征在于，所述三维变形测量系统还包括设置于地表上面、为所述三维变形测量装置提供电能的电源供给模块，该电源供给模块包括市电、太阳能供电和燃料电池中的至少一个。

10.根据权利要求8所述的三维变形测量系统，其特征在于，所述三维变形测量系统还包括一个支架，该支架用于将所述三维变形测量装置中的柱体单元固定安装于待监测载体上。