[发明专利]一种多功能拉线位移传感器及监测方法

权利要求书

1.一种多功能拉线位移传感器，其特征在于：包括测量模块(1)，连接装置(2)，位移检测装置(3)，数据采集装置(4)和显示平台(5)；测量模块(1)通过连接装置(2)与位移检测装置(3)连接，位移检测装置(3)通过通讯线与数据采集装置(4)连接，数据采集装置(4)和显示平台(5)通过通讯线连接；

测量模块(1)包括测量点和连接装置，测量点与连接装置之间的连接采用直线一字型、折线L型和折线U侧边型；

连接装置(2)包括钢铰线(2-1)和导管(2-2)；钢铰线(2-1)由多根钢丝拧成，钢铰线(2-1)能够自由弯曲且具有一定的抗拉和抗压强度；所述钢铰线(2-1)穿过导管(2-2)；

位移检测装置(3)为一滑动变阻器，滑动变阻器由电阻丝(3-1)，滑片(3-2)，滑杆(3-3)，金属棒(3-4)和接线柱(3-5)组成；电阻丝(3-1)为铜丝，电阻丝(3-1)缠绕在变阻器支架上，滑片(3-2)安装在金属棒(3-4)上，滑片(3-2)端部与变阻器支架滑动接触，滑片(3-2)的侧部设有滑杆(3-3)；接线柱(3-5)分别设置在变阻器支架及金属棒(3-4)的侧部；

数据采集装置(4)是将微小的位移变化转换为电信号的信号采集器，数据采集装置(4)上设有接线口(4-1)和底板(4-2)，底板(4-2)中装备有电源；接线口(4-1)与滑杆(3-3)及显示平台(5)连接。

2.根据权利要求1所述的一种多功能拉线位移传感器，其特征在于：导管(2-2)由最里层的内管(2-2-1)，螺旋状金属层(2-2-2)和外管(2-2-3)组成；内管(2-2-1)的外部为螺旋状金属层(2-2-2)，螺旋状金属层(2-2-2)的外部为外管(2-2-3)。

3.根据权利要求2所述的一种多功能拉线位移传感器，其特征在于：所述内管(2-2-1)是由挠性材料制造的塑料管。

4.根据权利要求2所述的一种多功能拉线位移传感器，其特征在于：所述螺旋状金属层(2-2-2)是由金属材料按照扁形弹簧状缠绕而成；所述外管(2-2-3)是起到保护螺旋状金属层(2-2-2)作用的表层，外管(2-2-3)的内层涂有润滑剂。

5.根据权利要求2所述的一种多功能拉线位移传感器，其特征在于：

位移检测装置(3)与连接装置(2)相连接，即钢铰线(2-1)穿过导管(2-2)一端与滑动变阻器的滑杆(3-3)相连接。

6.根据权利要求2所述的一种多功能拉线位移传感器，其特征在于：滑动变阻器通过电阻丝(3-1)与数据采集装置(4)相连接，电阻丝(3-1)一端连接滑动变阻器的接线柱(3-5)另一端连接数据采集装置(4)。

7.根据权利要求2所述的一种多功能拉线位移传感器，其特征在于：显示平台(5)与数据采集装置的连接，即通过显示平台(5)中的天线与信号采集器远程无线连接。

8.利用权利要求1所述传感器进行的一种多功能拉线位移传感器的监测方法，其特征在于：测量模块中测量点与连接装置的钢铰线相连接，因钢铰线能够自由弯曲且具有一定的抗压和抗拉强度，所以钢铰线与测量点的连接根据地形随意弯曲；连接装置中的钢铰线穿过导管，导管中的塑料内管由挠性材料制成，内涂润滑剂降低了摩擦；内管外的螺旋状金属层保证了导管随地形的自由弯曲，外管则起到了保护层的作用；所述位移检测装置即滑动变阻器，滑动变阻器的滑杆与连接装置的钢铰线相连，测量点处的位移变化通过钢铰线传递给滑杆进而由滑动变阻器转化为电信号；所述数据采集装置即信号采集器，通过铜丝由滑动变阻器的接线柱连接至信号采集器的接线口，从而将位移检测装置和数据采集装置相连接；信号采集器采集测量点位移变化而产生的电信号，发射信号至显示平台；所述显示平台通过天线采集信号，进而储存和处理数据；

显示平台主要分基础信息模块、数据采集监测模块和数据分析模块三大模块；

基础信息模块中，项目基础信息是项目管理和数据管理的基础信息，也是信息化管理和各种专项分析的根本；主要包括：项目信息，工区信息，监测单位信息，勘察信息，设计信息，监测点，监测仪器，现场巡视和施工日志；按权限，工程名称，工区名称等分级查询和修改相关信息；

数据采集监测模块中，数据采集是监控量测和信息化管理的关键性工作，数据采集的频率，时间，数据的长度和数据的质量直接影响到工程的质量和安全；

数据分析模块中，数据分析按分析方法分为概率统计分析的数据模型和人工智能分析的算法模型；数据模型对大数据采用多维多层次法分别进行统计和回归分析，建立各指标的隶属函数和数学模型进行风险预测，建立控制基准和指标体系；

算法模型采用逆向工程理论，数据挖掘技术和灰色预测模型等人工智能算法，建立风险预测模型和预警预报信息化管理体系。