CN110770538A - 监测方法、监测系统和与其相关的测斜仪装置 - Google Patents

Abstract

用于对结合元件进行监测的测斜仪装置(1)、监测系统(100)以及与之相关的方法，该测斜仪装置包括：柔性的带(2)、容置在所述带(2)上或所述带中的至少一个测斜仪(3)。

Description

监测方法、监测系统和与其相关的测斜仪装置

技术领域

本发明涉及一种监测方法、监测系统以及与所述监测方法、监测系统相关的测斜仪装置，该测斜仪装置是包括独立权利要求的前序部分中提到的特征的类型的测斜仪装置。

背景技术

众所周知，人造结构的结合元件(例如，桥梁、房屋墙壁等的部分)或自然类型的结合元件(地面区域、水盆地的部分、雪堆的部分等)如果受到内部或与结合元件直接或间接相连的其他结构部分或其他大地区域中发生的运动或沉降(例如，滑坡、地震、沉降等)的影响，可能会发生与位移和/或变形有关的转动。

特别地，大地的这种运动或沉降可能不可预测地且非常迅速地发生，因此有时会对直接或间接地受到上述运动或沉降影响的地面的结构或区域造成灾难性的破坏。

因此，显然有必要能够尽可能有效地监测可能发生上述运动或沉降的大地的地质状况的任何变化，并在需要时及时进行更新。

在这种对信息和监测的需求的背景下，相关文件是中国专利申请CN105973200，其描述了一种用于监测滑坡的便携式自动测斜仪，该测斜仪包括：容置在刚性滑杆上的传感器，该滑杆沿着被插入要调查的地面的管的轨迹延伸；缆线，该缆线在一个端部处连接到该传感器而在另一端部处连接到用于重绕所述缆线的装置；以及用于处理所收集的数据的系统。

当需要时，操作员必须前往先前已设置所述管的地点，将上述自动测斜仪插入该管中，并使该管相对于地面以竖向方向缓慢运行，以收集由传感器提供的基于传感器所处的分析深度的各种信息。

但是，该产品不适合连续且有效地监测结合元件(在可能会发生滑坡的地面区域的这种特定情况下)。

首先，根据上述中国专利的教导生产的产品固有的明显缺点是没有提供将测斜仪稳定且确定地插入调查管的措施。实际上，传感器沿其进行移动的刚性滑杆所代表的部分比所述管的插入潜在受滑坡影响的地面的调查区域的典型尺寸(通常长度介于100米与200米之间)小得多。

显然，在任何山体滑坡期间或之后，插入到所调查的地面中的管也可能在不同组成部分或行为的特定地面区域的有差异的滑动之后遭受严重变形。显而易见的是，在这些情况下，上述中国专利描述的解决方案可能效率低下，甚至完全无用，因为存在无法将刚性滑杆拧入管中或无法将刚性滑杆仅拧入管的有限部分的风险。

另一严重的缺点是，为了能够在上述情况下迅速采取行动，必须尽快收集相关数据。显然，中国专利的解决方案需要操作员进行：前往被调查的地点(这可能是普通车辆难以到达的)，将刚性滑杆插入调查管中(如果如前所述，如果仍然可行的话)，收集调查管整个长度的本地数据，处理该数据并从管中恢复该滑杆。

这些操作可能会导致可按小时计量的操作延迟(在最幸运的情况下)、或几天的操作延迟(在最不幸运的情况下)。

此外，应考虑到，只要滑坡破坏了通往有关地点的通道，就无法进行调查。

另一方面，无法想象操作员将滑杆留在管内，因为这可能会在随后的任何地面运动或沉降过程中严重损害传感器的功能，并且在任何情况下都会给出这种证明对于调查目的实际上是无用的空间受限的本地信息。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于监测结合元件的方法以及与之相关的测斜仪装置，以克服所确定的现有技术的一个或多个缺点。

在这种背景下，术语“结合元件”或“连接元件”是指如果受到直接或间接与之相连的大地的运动或沉降(例如，滑坡、地震、沉降等)的影响可以进行转动、移位和变形的人造结构的部分(例如，桥梁、房屋墙壁等的部分)或自然结构的部分(地面区域、水盆地区域、雪堆的部分等)。

显然，上述结合元件是指刚性地结合到其周围环境的结构，因此不具有使整个结合元件相对于上述环境进行自由、均匀且一致地平移的条件。从这个意义上说，当上述结合元件受到力时，它们不会通过相对于现有刚性结合的简单位移而均匀地响应，而是通过带有局部位移或转动的可识别的变形而响应。

在该目标内，本发明的一个目的是生产一种测斜仪装置，该测斜仪装置可以容易地运输到相关地点并容易地安装在所述地点中或所述地点上。

根据本发明实现的教导是一种用于监测结合元件的测斜仪装置，该测斜仪装置包括柔性带和容置在柔性带上或柔性带中的至少一个测斜仪。

优选地，所述至少一个测斜仪3沿垂直于第一纵向轴线X的方向取向。

因此，测斜仪装置可以很容易地被卷起在其自身上，以增加其可运输性，并且仅在到达相关地点时才进行展开以便于安装。

而且，由于上述技术特征，上述测斜仪装置可以永久地安装在相关地点内或相关地点上，并放置在那里，以便该测斜仪装置可以(可能不断地)提供任何内部的或大地的与其直接或间接相连的其他结构部分或其他区域的任何与位移和/或/变形或沉降有关的转动的最新数据。

因此，上述测斜仪装置可有效应用于例如地面中的洞中，以便在任何滑坡情况下评估所述洞的区域的运动；可有效应用于桥跨上，从而评估车辆通过后的变化或结构沉降、与上述结构直接或间接相关的大地区域的磨损或位移；或可有效应用于隧道的方石上(纵向于隧道延伸的方向和横向于隧道延伸的方向)，从而评估该结构的稳定性和可恢复性；或可有效应用于大坝的结构区段，在这种情况下，还可以评估可能与上述结构直接或间接相关的地面区域的位移或沉降有关的任何变化或结构沉降。

根据一个实施例，所述至少一个测斜仪被容置在柔性带上或柔性带中，即，这意味着上述测斜仪可以被结合到带的表面并被支撑在带的表面上，或者可以被插入所述带本身内(例如，所述带包括两个表面，这两个表面包覆或包裹该装置，或者该装置被容置在上述带制成的空腔内，等等)。

优选地，所述测斜仪装置包括多个测斜仪，并且所述带包括缆线，所述缆线于所述多个测斜仪中的至少两个测斜仪工作上连接。

因此，通过插入通过缆线连接的多个测斜仪来提高测斜仪装置的数据收集能力，该缆线允许在测斜仪之间进行数据传输并传输用以供应上述测斜仪的电流。

根据一个实施例，测斜仪装置包括处理单元，该处理单元工作上连接到至少一个测斜仪，以便处理由所述至少一个测斜仪收集的数据。

因此，可以确保由至少一个测斜仪收集的数据在相关地点本身处进行处理，从而优化处理周期，从而减少用户访问和/或利用上述处理过的数据所需的时间。

优选地，处理单元在所述带的与第一端部相反的第二端部处通过所述缆线而工作上连接到所述至少一个测斜仪。

这允许在运输、安装和/或连接的步骤期间优化柔性带的实用性和处理，并且为用户提供处理单元的可访问性。

根据一个实施例，多个测斜仪沿着所述带的第一纵向轴线间隔开。

因为多个测斜仪以已知的距离定位并且根据要监测的现象进行了优化，由此实现了对相关地点的更好的监测。

有利地，上述间隔沿着上述第一纵向轴线可以是恒定的或可变的。

优选地，至少一个测斜仪被容置在密封盒内。

得益于该技术解决方案，可以将测斜仪装置永久结合在相关的地点，同时仍保证所容纳的电气部件和/或电子部件不会由于该地点的自然因素(例如雨、风、暴露于阳光或霜冻、高的相对湿度等)而损坏。

根据一个实施例，测斜仪装置包括施重装置，所述施重装置连接到所述带的第一端部。

因此，特别是当希望竖向地和平行于重力方向来对所述带进行取向时(例如，希望将该装置插入基本上竖向的洞中时)，变得更容易引导所述带和完全展开所述带。

优选地，所述至少一个测斜仪沿垂直于第一纵向轴线的方向取向。更优选地，密封盒的最长尺寸平行于第一纵向轴线，并且所述至少一个测斜仪沿垂直于密封盒的中间平面的方向取向。

这实现了所述至少一个测斜仪的用于检测所述结合元件的任何位移或沉降的最佳取向。

根据一个实施例，测斜仪装置包括：能够限定至少一个测斜仪的初始取向的磁力计、和/或能够检测相对位移的加速度计。

这允许更加精确地读取从初始的已知取向开始的测斜仪的取向变化。此外，加速度计的存在使得可以获得关于测斜仪或与测斜仪相关的部件的位移的更多信息。

优选地，测斜仪装置包括至少一个GPS和/或至少一个湿度传感器和/或至少一个温度传感器。

这允许进一步改进可从测斜仪装置获得的信息，因为GPS将根据特定空间坐标关联出倾斜度，从而找出正在调查的结构的哪一部分实际受到了转动。

此外，GPS的存在将可以识别假阴性，该假阴性在整个结构以纯平移运动而没有明显的局部转动的情况下会出现。

此外，湿度传感器和温度传感器的存在将允许监测读取数据时的条件，并因此在必要时对条件进行校正。

根据一个实施例，测斜仪装置包括密封的且保护性的热缩管，该热缩管至少部分地包裹在所述柔性带和所述至少一个测斜仪上。

该热缩管使该装置可以更安全地存储和运输，防止任何不需要的元件与上述装置的电子部件接触。

根据上述发明的本教导的一个实施例涉及一种监测系统，该监测系统包括测斜仪装置和管，该测斜仪装置包括柔性的带、至少一个测斜仪，所述至少一个测斜仪容置在所述带上或所述带中，所述带的最长尺寸沿第一纵向轴线，并且该带的宽度垂直于第一纵向轴线，所述管具有第二纵向轴线并且包括开口，该开口被成形为允许所述带在该管内沿第二纵向轴线的方向自由滑动。

因此，可以例如通过将柔性带插入预先定位在被调查的地面的洞内的管中，来进一步优化所述监测系统引入到相关地点的引入。

优选地，开口呈具有一直径的大体上圆形的形状，开口的直径大于或等于带的宽度，以允许带在管内沿第二纵向轴线的方向自由滑动。

这有助于并加快将带插入管中的动作。

根据一个实施例，所述带具有一厚度，并且管包括用于所述带的至少一个滑动引导件，所述滑动引导件沿着第二纵向轴线延伸，该滑动引导件的宽度大于或等于带的厚度，从而允许所述带沿第二纵向轴线受引导地滑动。

优选地，所述带具有一厚度，该管包括用于所述带的至少一个滑动引导件，所述滑动引导件沿着第二纵向轴线延伸，并且该滑动引导件的宽度大于或等于带的厚度，从而允许所述带沿着第二纵向轴线受引导地滑动。

优选地，滑动引导件由在管的内壁上形成的凹槽限定、或由从管的内壁伸出的突起限定。

这允许柔性带沿垂直于第一纵向轴线的方向被结合在所述管内。

本发明的一个实施例提供了一种用于监测结合元件的方法，该方法包括：在要监测的地面上打洞；将具有上述特征的测斜仪装置插入到所述洞中于预定的高度处；将测斜仪装置不可移除地结合在所述洞中；将测斜仪装置的带的第二端部连接到处理单元；对至少一个测斜仪的初始取向状态进行测量。

这允许测斜仪装置有效地安装在要监测的地面内。这种类型的安装方式意味着有用的数据会以所需的频率不断地提供，因此，几乎可以实时地识别随时间变化的数据趋势和潜在的重大的不可预见的变化。

此外，上述方法的一个实施例涉及：通过将灌浆注入洞中来将测斜仪装置不可移除地结合在洞中。

由此可以将测斜仪装置刚性地且安全地结合到灌浆的部分，这些灌浆的部分又与地面区域的转动和/或位移有关。

根据一个实施例，该方法包括：将管插入要监测的地面中的洞中；将测斜仪装置插入所述管中于预定的高度处；通过将灌浆注入所述管中来将测斜仪装置不可移除地结合在所述洞中；将测斜仪装置的带的第二端部连接至处理单元；对至少一个测斜仪的取向状态进行测量。

因为管的存在为要插入测斜仪装置的洞的内腔提供了更稳定的限定，这使得将测斜仪装置插入地面的步骤更加安全。

根据一个实施例，该方法包括：在将灌浆注入到管中的步骤期间，从洞中逐渐地抽出管。

这样可以节省所用的材料，并且灌浆与要监测的地面区域直接接触。

优选地，该方法包括：在灌浆的预定的熟化时段之后，对至少一个测斜仪的取向状态进行测量。

这使得可以监测在灌浆熟化过程之后可能出现的任何倾斜。

根据一个实施例，该方法包括：借助于处理单元来监测取向状态随时间的演进。

以这种方式，可以连续地监测取向状态，并且可以快速检测到预期的取向或所期望的取向的任何显著变化。

附图说明

参考附图，从示例性实施例的详细描述中本发明的特征和优点将变得更加明显，该实施例的详细描述是为了提供信息并且是非限制性的，在附图中：

-图1是用于监测结合元件的测斜仪装置的示意图；

-图2是监测系统的示意图；

-图3是根据一个实施例的管的局部透视图；

-图4是根据另一实施例的管的局部透视图；

-图5是被包括在图1的测斜仪装置中的带的沿平面V的截面的示意图；

-图6是被包括在图1的测斜仪装置中的带和密封盒的沿着平面VI的截面的示意图；

-图7是根据一个实施例的管的俯视图；

-图8是根据另一实施例的管的俯视图；

-图9是被包括在本发明中的密封盒的透视图。

具体实施方式

在图1中，附图标记1表示根据本发明生产的测斜仪装置，该测斜仪装置被设计为根据本方法安装在相关地点中或相关地点上。

优选地，用于监测结合元件的测斜仪装置1包括柔性带2和容置在该柔性带2上或容置在柔性带2中的至少一个测斜仪3。

有利地，柔性带2由聚合物材料制成。特别地，柔性带2由聚丙烯、聚乙烯或聚丙烯与聚乙烯的共聚物或类似的聚烯烃制成。

根据图6所示的实施例，柔性带2具有从中央本体伸出的肋2a、2b，当柔性带受到扭转力时，肋2a、2b赋予该柔性带更大的强度，并且肋2a、2b还用作任何缆线或线路的引导件。

可以以期望的长度和厚度来生产柔性带2。

上述测斜仪装置1的安装的非限制性示例可以是：

-安装在要监测的桥梁上以监测任何结构位移/沉降。在这种情况下，通过将上述测斜仪装置安装在桥跨的下部区段上以免干扰用于车辆通过的表面和空间，从而产生特别有利的安装。此外，以具有多个桥跨的桥为例，每个桥跨典型地具有大约30m的长度，可以在第一桥跨的下部区段或侧面部分中安装具有例如28m长度的第一测斜仪装置，并且在第二桥跨的下部区段或侧面部分中安装第二测斜仪装置，该第二测斜仪装置通过连接装置工作上连接到第一测斜仪装置，该第二测斜仪装置例如也具有约28m的长度，并在桥的全长上反复地重复该操作。

-安装在要监测的隧道上以监测任何结构位移/沉降。在这种情况下，通过将上述测斜仪装置以平行于所述隧道延伸的方向和横向于所述隧道延伸的方向安装在该隧道的方石的上部区段上，从而产生特别有利的安装。

-安装在要监测的房屋墙壁上以监测任何结构位移/沉降。在这种情况下，通过将上述测斜仪装置安装在房屋的墙壁上，使测斜仪装置在垂直于建筑物地板线的方向上和横向于建筑物地板线的方向上取向，从而产生特别有利的安装。这也使得可以检测一个平面相对于另一个平面的转动和/或位移和/或沉降(例如，可以使用升降轴进行快速安装，而不会将仪器暴露在视线范围内或靠近居住者经过的地方)。

-安装在可能发生滑坡并且需要对其进行监测的地面区域以监测任何结构位移/沉降。在这种情况下，通过将上述测斜仪装置安装在地面中的洞内至大约150-200m的深度，可以产生特别有利的安装，从而可以监测地面的任何转动和/或位移。

可以优选地通过利用诸如树脂和/或胶水、钉子、螺钉或螺栓、铆钉等固定装置将测斜仪装置结合到期望的结构区段上来制造这些安装。

特别地，结合该柔性带的塑性变形和对化学药品和有害试剂的抵抗力，考虑柔性带的长度和韧性(即使有通孔的地方)，柔性带是特别有效地适合于上述固定装置的容置部分的部件。

参考图1、图5和图6，柔性带2优选地呈平板形式，并且柔性带的最长尺寸L沿着第一纵向轴线X取向，其宽度W垂直于第一纵向轴线X。

有利的是，最长尺寸L(也称为长度)在10m至500m之间。

有利地，宽度W可以是大约两英寸或四英寸。

测斜仪3可以有利地为单轴、双轴或三轴类型，这取决于其要检测的转动以及在特定安装中所需的精度。

根据一个实施例，测斜仪装置1包括多个测斜仪3，并且带2包括缆线5，缆线5工作上连接所述多个测斜仪3中的至少两个测斜仪。

有利地，缆线5包括多根金属线和聚合物管，该多根金属线被布置成在所述至少两个测斜仪之间传递信息和/或电力供应，聚合物管适合于保护上述金属线免受外部试剂的侵害。可替代地，例如，可以借助于光纤在所述至少两个测斜仪之间传输数据。

优选地，测斜仪装置1包括处理单元11，该处理单元工作上连接到至少一个测斜仪3，以便处理由测斜仪3收集的数据。

处理单元是CPU(例如，处理器、服务器等)，其能够识别从至少一个测斜仪提供的数据，对该数据进行处理，并通过适当的数据传输装置将该数据传输到其他处理单元。优选地，CPU工作上连接到数据总线，从而可以将一个以上的测斜仪连接到该CPU，并且使得每个测斜仪平行地连接，以便在一个测斜仪被损坏时不损害该测斜仪装置的功能。

有利地，数据传输装置被设计为经由WiFi系统、蓝牙系统、云系统等系统执行传输。

根据一个实施例，处理单元11在带2的与第一端部6相反的第二端部10处通过缆线5工作上连接到至少一个测斜仪3。

优选地，多个测斜仪3沿着所述带2的第一纵向轴线X间隔开。

该间隔可以例如在30cm至500cm之间。此外，上述间隔不必在上述带的整个长度上总是均匀的，而是可以在所述带的不同部分中变化。

参照前面引用的示例，当测斜仪装置沿隧道纵向安装时安装在隧道中的测斜仪装置有利地具有与横向于所述隧道的纵向轴线安装的测斜仪装置的间隔(例如，在测斜仪装置的最大长度为50m的情况下，间隔为200cm)相比不同的间隔(例如，在测斜仪装置的最大长度为500m的情况下，间隔为500cm)。

根据一个实施例，所述至少一个测斜仪3被容置在密封盒4内。

根据一个实施例，测斜仪装置1包括密封盒4，该密封盒4包括座13。

有利地，座13被成形为在垂直于第一纵向轴线X的方向上容置所述至少一个测斜仪3。

根据一个实施例，座13是PCB卡。

参照图1和图6，密封盒4能够保护其容置的电子部件不受外部试剂的影响。

优选地，密封箱4由聚合物材料制成，更优选地密封箱由添加了聚碳酸酯或其他有益聚合物材料的聚合物材料制成、或者由具有聚合物基体的复合材料制成。

根据一个实施例，密封盒4被制造为其10％是玻璃纤维增强的聚碳酸酯。

有利地，所述密封盒4的聚合物材料与添加剂混合，所述添加剂由能够保护所述密封盒4的上述材料免受紫外线(UV)辐射的试剂组成。

根据一个实施例，聚碳酸酯的密封盒4优选地由两部分制成，这两部分通过射频振动焊接技术在期望的时刻结合在一起。

优选地，至少在密封盒4附近并且对应于与缆线的连接处，所述密封盒4由包覆注射的橡胶涂覆。

所述包覆注射的橡胶适于与盒材料和/或缆线材料产生化学反应，以使其自身结合在独特的本体中，从而以这种方式保证更好的密封性能。由于该技术方案，密封盒4可在压力高达10巴的条件下且接触水的条件下使用。

参考图8，密封盒4的形状呈大致平行六面体，并具有光滑、平坦的外表面(即，基本平行于由第一纵向X标识的平面P的表面以及平行于上述宽度W的表面)。

有利地，在希望使用胶水将测斜仪装置1结合到要监测的部位的情况下，上述平坦的光滑表面非常有效：实际上，胶水可以定位在密封盒4的无障碍的表面上并使其与要粘附的表面接触。这样，容纳有至少一个测斜仪的密封盒4将被定位并直接结合到要监测的结构上，并且胶合点将减少到实际上最需要这种结合的那些部分。

优选地，测斜仪装置1包括连接到所述带2的第一端部6的施重装置7。

参照图1，该施重装置7是优选为梯形、平行六面体、棱柱形或类似形状的重物，特别是柔性带在竖向展开时，该重物能够有利于测斜仪装置1的柔性带2的取向。

根据一个实施例，考虑到盒4包括厚度小于其他壁的厚度并因此具有较高的可变形性的壁。

有利地，在这种情况下，适于检测作用在盒4上的外部水所引起的压力的压力传感器被容置在具有较高可变形性的所述盒内。

有利地，具有较高可变形性的壁的所述盒4是邻近所述施重装置7放置的盒。

根据一个实施例，所述至少一个测斜仪3沿垂直于第一纵向轴线X的方向取向。

优选地，测斜仪装置1包括能够：限定所述至少一个测斜仪3的初始取向的磁力计14、和/或用于检测所述至少一个测斜仪3相对于第一纵向轴线X的相对位移的加速度计15。

根据特定需要，本领域技术人员可以容易地识别出上述磁力计和加速度计。

有利的是，尤其是在桥梁和隧道的应用中，测斜仪装置1包括可以记录经过的车辆发出的声音的麦克风：这意味着还可以根据车辆通过而产生的声音的频率变化来评估正在进行调查的结构和路面的部分的可能的劣化。

根据一个实施例，测斜仪装置1包括至少一个GPS(或GNSS)16和/或湿度传感器17和/或温度传感器18。

根据特定需要，本领域技术人员可以容易地识别出上述GPS装置、湿度传感器17和温度传感器18。

优选地，根据一个实施例可以认为，头部电力中心基本上位于地面高度并且包括精确的GNSS(优选地为GPS)，有利地为RTK(实时动态定位)版本的。

得益于此技术解决方案，得益于头部电力中心具有低于1毫米精度的校正精确定位能力，可以通过设置在地面中的位于较低水平的盒中的测斜仪和/或加速度计和/或GPS，将可能的位移偏移突出显示并校正为红色。

有利地，可以预想到与头部电力中心通信的Lora通信。

优选地，测斜仪装置1包括密封的、保护性的热缩管19，热缩管19至少部分地围绕所述柔性带2和所述至少一个测斜仪3包裹。

该热缩管有利地由聚合物材料制成。特别地，使用的热收缩管的收缩温度不高于必要的环境温度，以便在执行热收缩过程时，对热缩管附近的部件造成的热损伤最小。

根据本发明的一个实施例，用于结合元件的监测系统100包括测斜仪装置1，该测斜仪装置1包括柔性带2和容置在该柔性带2上或该柔性带2中的至少一个测斜仪3；所述带2的最长尺寸L沿着第一纵向轴线X，所述带2具有垂直于所述第一纵向轴线X的宽度W，管20具有第二纵向轴线Y并且包括开口21，该开口21被成形为允许所述带2沿第二纵向轴线Y的方向在所述管20内自由滑动。

有利地，管20由金属材料或聚合物材料制成。

参考图3和图4，它们分别表示具有开口21的管20的各种示例性实施例，开口21的形状或截面为具有连接角的矩形以及圆形。

优选地，在监测系统100中的开口21具有直径为D的大致圆形形状，并且直径D大于或等于所述带2的宽度W，以允许带2在所述管20内沿第二纵向轴线Y的方向自由滑动。可替代地，开口21的形状呈大致矩形，并且具有大于或等于柔性带2的宽度W的最大孔径F。

根据一个实施例并参考图5，带2具有厚度S，并且管20包括用于带2的至少一个滑动引导件22，该滑动引导件沿第二纵向轴线Y延伸，该滑动引导件22具有的宽度大于或等于带2的厚度S，以允许带2沿第二纵向轴线Y受引导地滑动。

优选地并且参考图7或图8，滑动引导件22由形成在所述管20的内壁上的凹槽22a限定、或由从所述管20的内壁伸出的突起22b限定。

这些凹槽22a或突起22b可以有利地在制造所述管20的步骤期间被创建。

根据一个实施例，安装上述测斜仪装置的程序限定了根据本发明的教导的用于对结合元件进行监测的方法，所述程序包括以下步骤：在要监测的地面T上打洞；将具有预先描述的特征的测斜仪装置1插入所述洞中于预定的高度处；将测斜仪装置1不可移除地结合在所述洞中；将测斜仪装置1的带2的第二端部10连接至处理单元11；对至少一个测斜仪3的取向状态O进行测量。

有利地，被包括在测斜仪装置1中的磁力计14用于限定所述至少一个测斜仪的对准状态。

有利地，测斜仪装置1包括具有磁力计和温度计的三轴测斜仪，其能够提供可靠的且校准的测量点的(在空间中)绝对转动值以及由诱发在该仪器上的任何原因(P波和S波)造成的加速度值。这意味着柔性带2完全地适应了介质的任何变形，测斜仪3必须定位于所述介质内(或所述介质面上)，用作连接各种传感器的缆线的支撑件，并用于从外部传输测量结果，以便立即对所测量的现象进行解释。

优选地，上述方法包括通过将灌浆注入所述洞中来将测斜仪装置1不可移除地结合在该洞中。

有利的是，借助于管将灌浆以略高于大气压的压力注入到洞中，并且注入是从洞的底部开始朝向所述洞的上部开口移动。

根据一个实施例，该方法包括：将管20插入要监测的地面T中的洞中；将测斜仪装置1插入所述管20中于预定的高度处；通过向管20中注入灌浆而将测斜仪装置1不可移除地结合到洞中；对至少一个测斜仪3的取向状态O进行测量。

在这种情况下，也将灌浆以略高于大气压的压力注入管中，并且注入是从洞的底部开始并朝向所述洞的上部开口移动。

可以使用本领域中通常可用的仪器来执行上述操作。

优选地，在将灌浆注入到管20的步骤期间，将管20从洞中逐渐抽出。这优选地包括从上述洞中抽出管20的步骤同时并且按比例地将灌浆注入到洞中的步骤。

根据一个实施例，该方法包括：在灌浆的预定熟化时段Tc之后，对至少一个测斜仪3的取向状态O进行测量。

有利的是，灌浆的预定熟化时段Tc约为一周。

优选地，该方法包括：借助于处理单元11来监测所述取向状态O随时间的演进。

得益于上述方法，将有可能实时地监测所调查的结构部分的倾斜度的任何变化过程，而无需人员亲自在要监测的位点。

Claims (21)

1.一种用于监测结合元件的测斜仪装置(1)，所述测斜仪装置包括：

o柔性的带(2)；

o至少一个测斜仪(3)；

所述测斜仪装置的特征在于，所述至少一个测斜仪(3)容置在所述带(2)上或者容置在所述带(2)中。

2.根据权利要求1所述的测斜仪装置(1)，包括：

o多个测斜仪(3)；

o所述带(2)包括缆线(5)，所述缆线与所述多个测斜仪(3)中的至少两个测斜仪工作上连接。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的测斜仪装置(1)，包括：

o处理单元(11)，所述处理单元工作上连接到所述至少一个测斜仪(3)，以便处理由所述至少一个测斜仪(3)收集的数据。

4.根据引用权利要求2的权利要求3所述的测斜仪装置(1)，其中，o所述处理单元(11)借助于所述缆线(5)在所述带(2)的与第一端部(6)相反的第二端部(10)处工作上连接至所述至少一个测斜仪(3)。

5.根据引用权利要求2或4的权利要求2、3中的任一项所述的测斜仪装置(1)，其中，

o所述多个测斜仪(3)沿着所述带(2)的第一纵向轴线(X)间隔开。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的测斜仪装置(1)，其中，

o所述至少一个测斜仪(3)容置在密封盒(4)内。

7.根据权利要求4至6中的一项或更多项所述的测斜仪装置(1)，包括：

o施重装置(7)，所述施重装置连接到所述带(2)的所述第一端部(6)。

8.根据前述权利要求中的任一项所述的测斜仪装置(1)，其中，

o所述至少一个测斜仪(3)沿与所述第一纵向轴线(X)垂直的方向取向。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的测斜仪装置(1)，包括：

o磁力计(14)，所述磁力计能够限定所述至少一个测斜仪(3)的初始取向；和/或加速度计(15)，所述加速度计用以检测所述至少一个测斜仪(3)相对于所述第一纵向轴线(X)的相对位移。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的测斜仪装置(1)，包括：

o至少一个GPS(16)、和/或至少一个湿度传感器(17)、和/或至少一个温度传感器(18)。

11.根据前述权利要求中的任一项所述的测斜仪装置(1)，包括：

o密封的且保护性的热缩管(19)，所述热缩管(19)至少部分地包裹所述柔性的带(2)和所述至少一个测斜仪(3)。

12.一种用于结合元件的监测系统(100)，所述监测系统包括：

o测斜仪装置(1)，所述测斜仪装置包括：

·柔性的带(2)；

·至少一个测斜仪(3)，所述至少一个测斜仪容置在所述带(2)上或者容置在所述带(2)中；

·所述带(2)具有沿第一纵向轴线(X)的主长度(L)和垂直于所述第一纵向轴线(X)的宽度(W)；

o管(20)，所述管具有第二纵向轴线(Y)并且包括开口(21)，所述开口被成形为允许所述带(2)在所述管(20)内沿所述第二纵向轴线(Y)的方向自由滑动。

13.根据权利要求12所述的监测系统(100)，其中，

o所述开口(21)呈具有一直径(D)的大致圆形的形状，并且所述直径(D)大于或等于所述带(2)的所述宽度(W)，从而允许所述带(2)在所述管(20)内沿所述第二纵向轴线(Y)的方向自由滑动。

14.根据权利要求12或权利要求13所述的监测系统(100)，其中，

o所述带(2)具有一厚度(S)；

o所述管(20)包括用于所述带(2)的至少一个滑动引导件(22)，所述滑动引导件沿所述第二纵向轴线(Y)延伸；

o所述滑动引导件(22)的宽度大于或等于所述带(2)的所述厚度(S)，以允许所述带(2)沿着所述第二纵向轴线(Y)受引导地滑动。

15.根据权利要求12至14所述的监测系统(100)，其中，

o所述滑动引导件(22)由形成在所述管(20)的内壁上的凹槽(22a)限定、或者由从所述管(20)的所述内壁伸出的突起(22b)限定。

16.一种用于监测结合元件的方法，所述方法包括：

o在要监测的地面(T)上打洞；

o将具有权利要求1所述的特征的测斜仪装置(1)插入所述洞中于预定的高度处；

o将所述测斜仪装置(1)不可移除地耦接在所述洞中；

o将所述测斜仪装置(1)的所述带(2)的第二端部(10)连接至处理单元(11)；

o对所述至少一个测斜仪(3)的取向状态(O)进行测量。

17.根据权利要求16所述的方法，其中，

o涉及将所述测斜仪装置(1)不可移动地耦接到所述洞中的所述步骤是通过将灌浆注入到所述洞中来实施的。

18.根据权利要求16和17中的任一项所述的方法，包括：

o将管(20)插入到要监测的所述地面(T)中的所述洞中；

o将测斜仪装置(1)插入所述管(20)中于预定的高度处；

o通过将灌浆注入到所述管(20)中，将所述测斜仪装置(1)不可移除地耦接在所述洞中；

o对所述至少一个测斜仪(3)的取向状态(O)进行测量。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，

o在将灌浆注入到所述管(20)中的所述步骤期间，将所述管(20)逐渐从所述洞中抽出。

20.根据权利要求16至19中的任一项所述的方法，包括：

o在所述灌浆的预定的熟化时段(Tc)之后，对所述至少一个测斜仪(3)的所述取向状态(O)进行测量。

21.根据权利要求16至20中的任一项所述的方法，包括：

o借助于所述处理单元(11)来监测所述取向状态(O)随时间的演进。

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