CN111649722A - 一种全自动测斜仪及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动测斜仪及其使用方法，该测斜仪包括测斜仪装置和测斜探头，测斜仪装置包括箱体、缠绕机构、定位机构、监控模块和行走机构，箱体上设置有盛装机构和护罩机构，缠绕机构包括卷盘机构、卷盘电机和限位机构，卷盘机构包括卷轴和线轮盘，定位机构包括绕线轮机构和滑移机构；该方法包括以下步骤：一、探测孔处顶部限位机构的安装；二、信号电缆线的穿设；三、测斜数据的采集；四、测斜数据的处理。本发明设计合理且成本低，确保测量探头准确抵达测量位置，便于在指定位置进行重复监测，测量探头定位误差小，提高了测量的准确性；另外能够引导信号电缆线，防止信号电缆线绕线“扎堆”。

Description

一种全自动测斜仪及其使用方法

技术领域

本发明属于地下施工工程技术领域，尤其是涉及一种全自动测斜仪及其使用方法。

背景技术

随着城市高楼、地铁的快速修建，探测孔的深度不断增加，很多地基工程的地质条件非常复杂，因此需要对探测孔、边坡等水平位移以及地面沉降进行实时监测以方便施工计划的制定。测斜仪主要是通过伸入到预先钻好的探测孔中，利用测斜仪上下两对带弹簧的测杆导轮产生的挤压变形导致测斜仪主轴线与铅垂线夹角的变化量，通过公式计算得出探测孔中各个点的水平位移量。目前，市场上主要使用升降式测斜仪装置，即将人工将测斜仪测量探头伸入预先钻好的探测孔中，然后等间距上拉来测量各个测量段的水平位移。近年来随着人力成本的上升和技术发展产生自动化便携式测斜仪，但是自动化便携式测斜仪还存在一些不足：第一，通过绕线盘收放电缆来控制测斜仪的测量探头的升降，但是测量探头上升过程中，不能确保测量探头的相邻两个测量段相同，测量探头定位误差大，影响测量的准确性；第二，测斜仪每次测量前需要人工进行搬运，操作不便捷，提高了劳动强度；第三，测量探头升降过程中，测量探头上的信号电缆线收线过程中，信号电缆线收线位置固定，信号电缆线不均匀的缠绕在绕线盘上，进而导致信号电缆线损坏，影响测斜仪的使用寿命。因此，现如今缺少一种全自动测斜仪及其使用方法，确保测量探头准确抵达测量位置，便于在指定位置进行重复监测，测量探头定位误差小，提高了测量的准确性；另外能够引导信号电缆线，防止信号电缆线绕线“扎堆”。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种全自动测斜仪，其设计合理且成本低，确保测量探头准确抵达测量位置，便于在指定位置进行重复监测，测量探头定位误差小，提高了测量的准确性；另外能够引导信号电缆线，防止信号电缆线绕线“扎堆”。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种全自动测斜仪，其特征在于：包括测斜仪装置和与所述测斜仪装置连接的测斜探头，所述测斜仪装置包括箱体、设置在所述箱体内的缠绕机构、定位机构和监控模块，以及设置在所述箱体底部的行走机构，所述箱体上设置有供盛放测斜探头的盛装机构和设置在所述盛装机构上的护罩机构，所述测斜探头连接有信号电缆线，所述缠绕机构包括供缠绕信号电缆线的卷盘机构、设置在所述卷盘机构一侧且驱动所述卷盘机构转动的卷盘电机和设置在所述卷盘机构另一侧的限位机构，所述卷盘机构包括卷轴和套设在卷轴上的线轮盘，所述信号电缆线缠绕在线轮盘上，所述信号电缆线的伸出端与测斜探头连接，所述卷轴的一端与卷盘电机连接；所述定位机构包括绕线轮机构和滑移机构，所述滑移机构带动所述绕线轮机构沿卷轴长度方向滑移，所述信号电缆线的伸出端穿过所述绕线轮机构；所述监控模块包括设置在所述箱体内的电子线路板、集成在所述电子线路板上的微控制器和与微控制器进行数据通信的监控终端，以及与所述微控制器连接的无线通信模块和数据储存模块，所述测斜探头通过信号电缆线与微控制器连接，所述微控制器的输入端连接色标传感器。

上述的一种全自动测斜仪，其特征在于：所述箱体包括立方体框架以及围设在所述立方体框架上的底板、左侧板、右侧板、前侧板、后侧板和顶板，所述顶板上设置有便携式提手，所述后侧板上设置有伸缩便携式拉杆，所述行走机构包括设置在底板四角的万向轮；所述前侧板包括安装在所述立方体框架前侧的第一固定板、第二固定板和舱门板，所述舱门板上设置有锁体，所述舱门板和第二固定板之间设置有供信号电缆线穿出的开口部；所述第一固定板上设置有显示屏、电源开关、紧急停止按钮和充电孔。

上述的一种全自动测斜仪，其特征在于：所述立方体框架上设置有第一竖向杆、第二竖向杆和第一横向杆，所述第一横向杆与第一竖向杆和第二竖向杆均呈垂直布设，所述第一竖向杆、第二竖向杆沿立方体框架高度方向布设，所述第一竖向杆、第二竖向杆和第一横向杆靠后侧板布设；

所述立方体框架上设置有第三竖向杆，所述第三竖向杆沿立方体框架高度方向布设，所述第三竖向杆靠近前侧板布设，所述立方体框架上设置有第二横向杆，所述第二横向杆靠右侧板布设，所述第三竖向杆和第一横向杆之间设置有第三横向杆，所述第二横向杆和第三横向杆之间设置有两个水平连接杆；所述立方体框架上设置有第四横向杆和加固杆，所述第四横向杆和加固杆靠近顶板布设，所述加固杆连接立方体框架的顶部和第四横向杆之间。

上述的一种全自动测斜仪，其特征在于：所述限位机构包括第一下横杆、第二下横杆、安装在第一下横杆上的轴承安装座和安装在第二下横杆上的轴端限位块，所述轴承安装座包括安装在第一下横杆上的下连接部和与所述下连接部可拆卸连接的上连接部，所述下连接部和上连接部中围设有供轴承安装的安装腔，所述轴承套设靠近卷轴的另一端，所述轴端限位块套设在卷轴的另一端，所述第二下横杆上设置有对轴端限位块进行支撑的支撑杆。

上述的一种全自动测斜仪，其特征在于：所述滑移机构包括丝杆电机、与丝杆电机传动连接的丝杆和与丝杆平行布设的导向杆，以及套设在丝杆与导向杆上的滑块；所述绕线轮机构包括对称安装在滑块两侧的第一安装板与第二安装板、靠近第一安装板的第一定位轮部件和靠近第二安装板的第二定位轮部件，所述第一定位轮部件和所述第二定位轮部件中设置有供信号电缆线穿过的容纳腔。

上述的一种全自动测斜仪，其特征在于：所述第一定位轮部件包括靠近第一安装板的第一上定位轮和第一下定位轮，所述第一上定位轮和第一下定位轮之间形成第一容纳腔；所述第二定位轮部件包括靠近第二安装板的第二上定位轮和第二下定位轮，所述第二上定位轮和第二下定位轮之间形成第二容纳腔，所述信号电缆线依次所述第一容纳腔和第二容纳腔，所述第一容纳腔的中心线和第二容纳腔的中心线重合；所述第一安装板和第二安装板上设置有容纳槽，所述容纳槽内对称设置有第一轮座和第二轮座，所述第一轮座和所述第二轮座之间设置有间隙，所述第一轮座包括第一连接板和设置在第一连接板上的第一前竖直板与第一后竖直板，所述第二轮座包括第二连接板和设置在第二连接板上的第二前竖直板与第二后竖直板，所述第一前竖直板和第二前竖直板与第二安装板的外侧面相贴合，所述第一后竖直板和第二后竖直板与第一安装板的外侧面相贴合，所述第二上定位轮和第二下定位轮位于第一前竖直板和第二前竖直板之间，所述第一上定位轮和第一下定位轮位于第一后竖直板和第二后竖直板之间。

上述的一种全自动测斜仪，其特征在于：所述色标传感器位于第一安装板与第二安装板之间；所述第一安装板和第二安装板之间设置有挡块，所述挡块位于第一安装板和第二安装板的下部，所述挡块上表面设置有供信号电缆线穿设的限位槽；所述第一安装板与第二安装板均包括由上至下一体成型的上连接部、中间连接部和下连接部，所述中间连接部的宽度大于下连接部的宽度，所述下连接部的宽度大于上连接部的宽度且小于中间连接部的宽度，所述容纳槽位于下连接部上，所述上连接部和中间连接部的连接处呈弧形部。

上述的一种全自动测斜仪，其特征在于：探测孔顶部设置有顶部限位机构，所述顶部限位机构包括套管、安装在套管顶部的圆环底座和两个对称安装在圆环底座上的竖向板，两个竖向板通过连接杆连接；一个竖向板上设置有第一水平板，另一个竖向板上设置有第二水平板，所述第一水平板的两端设置有第一前连接部和第二前连接部，所述第一前连接部和第二前连接部对称布设，所述第二水平板上设置有第一后连接部、第二后连接部和第三连接部，所述第三连接部位于第二水平板的中部，所述第一后连接部和第一前连接部之间设置有前定位轮，所述第二后连接部和第二前连接部之间设置有后定位轮，所述第三连接部上设置有上定位轮，所述前定位轮和后定位轮的顶部相齐平，所述前定位轮、后定位轮和上定位轮之间形成供信号电缆线穿设的过线腔；所述竖向板上设置有供第一水平板和第二水平板安装的调节孔，所述调节孔呈弧形布设。

上述的一种全自动测斜仪，其特征在于：所述盛装机构包括安装在箱体上的下调节板、上调节板和两个对称连接在所述下调节板与上调节板之间的弹性部件，所述箱体上设置有下腰形孔和上腰形孔，所述下调节板沿下腰形孔滑移，所述上调节板沿上腰形孔滑移，所述下调节板上设置有供测斜探头的下端安装的下容纳槽，所述上调节板上设置有供测斜探头的上端安装的上容纳槽；所述下调节板上设置有下安装孔，所述上调节板上设置有上安装孔，下螺栓通过下安装孔和下腰形孔将下调节板和箱体连接为一体，上螺栓通过上安装孔和上腰形孔将上调节板和箱体连接为一体；

所述弹性部件包括与下调节板连接的下导杆、与上调节板连接的上导杆和套设在下导杆与上导杆上的弹簧，所述弹簧的一端与下调节板连接，所述弹簧的另一端与上调节板连接；所述护罩机构包括中间连接板、伸入中间连接板的下护板和上护板，所述下护板上设置有与测斜探头的下端配合的下保护槽，所述上护板上设置有与测斜探头的上端配合的上保护槽，所述中间连接板内设置有两个对称布设的弧形滑槽；

所述下护板伸入中间连接板的端部两侧设置有下限位件，所述上护板伸入中间连接板的端部两侧设置有上限位件，所述下限位件和上限位件均包括筒体、设置筒体的内弹簧和安装在内弹簧端部的定位珠，所述定位珠能沿弧形滑槽滑移，所述中间连接板的两端设置有下限位通孔和上限位通孔；所述下护板上设置有下固定孔，所述上护板上设置有上固定孔，所述下调节板上设置有下配合孔，所述上调节板上设置有上配合孔，下螺钉穿过下固定孔和下配合孔将下护板和下调节板连接为一体，上螺钉穿过上固定孔和上配合孔将上护板和上调节板连接为一体，所述中间连接板上设置有弧形连接部，所述弧形连接部中设置有铰接轴，所述铰接轴与箱体固定连接。

同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且实现方便、检测准确性高、使用效果好的全自动测斜仪的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、探测孔处顶部限位机构的安装：

步骤101、在套管顶部安装圆环底座，并在圆环底座上安装两个对称的竖向板；其中，两个竖向板通过连接杆连接；

步骤102、在竖向板上安装第一水平板和第二水平板；其中，一个竖向板上安装第一水平板，另一个竖向板上安装第二水平板，所述第一水平板的两端设置有第一前连接部和第二前连接部，所述第一前连接部和第二前连接部对称布设，所述第二水平板上设置有第一后连接部、第二后连接部和第三连接部，所述第三连接部位于第二水平板的中部；

步骤103、所述第一后连接部和第一前连接部之间安装前定位轮，所述第二后连接部和第二前连接部之间安装后定位轮，所述第三连接部上安装上定位轮，完成顶部限位机构的组装；其中，所述前定位轮和后定位轮的顶部相齐平，所述前定位轮、后定位轮和上定位轮之间形成供信号电缆线穿设的过线腔；

步骤104、将套管套装在探测孔顶部；其中，套管的底部伸入探测孔，探测孔、套管和圆环底座的中心线重合；

步骤二、信号电缆线的穿设：

步骤201、在信号电缆线上设置各个色标；其中相邻两个色标的间距为50cm；

步骤202、将信号电缆线缠绕在所述卷盘机构上；

步骤203、将信号电缆线伸出所述卷盘机构的伸出端依次穿过第一定位轮部件、第二定位轮部件、前定位轮、上定位轮和后定位轮；其中，信号电缆线的端部设置有测斜探头；

步骤三、测斜数据的采集：

步骤301、将测斜探头伸入探测孔内；

步骤302、通过监控终端输入探测孔深度和测量间距；其中，测量间距为50βmm，β为正整数，β的取值范围为1～5；

步骤303、微控制器通过第一电机驱动器控制卷盘电机转动，卷盘电机转动带动卷轴转动，卷轴转动带动线轮盘转动，线轮盘上缠绕的信号电缆线进行放线，测斜探头沿探测孔向下移动，直至测斜探头的底部接触探测孔的底部；

步骤304、微控制器通过第一电机驱动器控制卷盘电机反向转动，卷盘电机转动带动卷轴反向转动，卷轴转动带动线轮盘反向转动，线轮盘缠绕信号电缆线进行收线，测斜探头沿探测孔向上移动；

步骤305、在线轮盘缠绕信号电缆线的过程中，色标传感器对信号电缆线进行检测，当色标传感器输出低电平信号时，微控制器通过第一电机驱动器控制卷盘电机停止转动；测斜探头对当前测量段的电压值进行采集并发送至微控制器；

步骤306、微控制器通过第一电机驱动器控制卷盘电机反向转动，线轮盘缠绕信号电缆线进行收线，测斜探头沿探测孔向上移动，当色标传感器再次输出低电平信号时，测斜探头对下一个测量段的电压值进行采集并发送至微控制器；

步骤307、多次重复步骤306，直至测斜探头的顶部伸出探测孔；

步骤四、测斜数据的处理：

步骤401、按照探测孔从下至上的顺序，将测斜探头检测到的各个测量段中第i个测量段的正测电压值记作u_1,i；其中，i为正整数；

步骤402、微控制器将第i个测量段的电压值u_1,i通过无线通信模块发送至监控终端，监控终端根据公式x_1,i＝k×u_1,i，得到第i个测量段的正测水平位移变化量x_1,i；其中，k表示测斜探头的电压位移转换系数；

步骤403、将测斜探头旋转180°进行反测，重复步骤303至步骤402，监控终端根据公式x_2,i＝k×u_2,i，得到第i个测量段的反测水平位移变化量x_2,i；其中，u_2,i表示测斜探头检测到的各个测量段中第i个测量段的反测电压值；

步骤404、监控终端根据公式

得到第i个测量段的水平位移变化量x_i；

步骤405、微控制器根据公式

得到第j个测量段相对初始测量段的总水平位移量S_j；其中，j为正整数，且1≤i≤j；

步骤406、监控终端以总水平位移量为横坐标，以深度为纵坐标，将各个测量段的总水平位移量和所对应的深度进行绘制，得到水平位移深度变化曲线。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且安装移动便捷。

2、所采用的卷盘机构，便于信号电缆线缠绕在线轮盘上，卷盘电机带动线轮盘转动，既能实现信号电缆线的放线，以使测斜探头沿探测孔向下移动，直接测斜探头的底部接触探测孔的底部；又能实现信号电缆线的收线，以使测斜探头沿探测孔向上移动，直接测斜探头的顶部伸出探测孔，完成探测孔的检测，操作便捷。

3、所采用的滑移机构带动绕线轮机构沿线轮盘长度方向移动，从而实现信号电缆线的收线过程中的排线，从而能够引导信号电缆线收线，防止信号电缆线绕线“扎堆”。

4、所采用的绕线轮机构，是为了对信号电缆线的伸出端进行定位，避免测斜探头沿探测孔升降过程中，信号电缆线的径向偏移，从而提高了测斜探头和探测孔的同轴布设，提高了测斜探头的检测准确度。

5、所采用的色标传感器，能在测斜探头沿探测孔向上移动过程中，准确检测信号电缆线上的色标，以使测斜探头每上一个移测量间距，实现一次测量，提高了各个测量段的位置的准确，从而确保测量探头准确抵达测量位置，且便于在指定位置进行重复监测，测量探头定位误差小，提高了测量的准确性。

6、所采用的全自动测斜仪的使用方法步骤简单、实现方便且操作简便，确保水平位移检测的准确。

7、所采用的全自动测斜仪的使用方法操作简便且使用效果好，首先探测孔处顶部限位机构的安装，其次进行信号电缆线的穿设；最后是测斜数据的采集和处理，得到水平位移深度变化曲线，便于为后续工程的地质条件分析。

综上所述，本发明设计合理且成本低，确保测量探头准确抵达测量位置，便于在指定位置进行重复监测，测量探头定位误差小，提高了测量的准确性；另外能够引导信号电缆线，防止信号电缆线绕线“扎堆”。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明全自动测斜仪的使用状态示意图。

图2为本发明全自动测斜仪的结构示意图。

图3为本发明测斜仪装置除去各个侧板后的结构示意图。

图4为图3的右视图。

图5为图3的后视图。

图6为本发明测斜仪装置定位机构的结构示意图。

图7为本发明测斜仪装置第一安装板的结构示意图。

图8为本发明顶部限位机构的结构示意图。

图9为本发明测斜仪装置盛装机构的位置示意图。

图10为本发明测斜仪装置护罩机构的结构示意图。

图11为本发明全自动测斜仪的电路原理图。

图12为本发明全自动测斜仪的使用方法的流程框图。

附图标记说明:

1—箱体； 1-1—底板； 1-2—左侧板；

1-3—右侧板； 1-4—前侧板； 1-4-1—舱门板；

1-4-2—第一固定板； 1-4-3—第二固定板； 1-4-4—锁体；

1-5—后侧板； 1-6—顶板； 1-7—立方体框架；

1-8—第一横向杆； 1-9—第一竖向杆； 1-10—第二竖向杆；

1-11—加固杆； 1-12—第四横向杆； 1-13—第二横向杆；

1-14—水平连接杆； 1-15—第三竖向杆； 1-16—第三横向杆；

1-17—支撑块； 1-18—第四竖向杆； 2—万向轮；

3—伸缩便携式拉杆； 4—便携式提手； 5—护罩机构；

6—顶部限位机构； 6-1—套管； 6-2—圆环底座；

6-3—连接杆； 6-4—竖向板； 6-5—调节孔；

6-6—第一水平板； 6-6-1—第一前连接部； 6-6-2—第二前连接部；

6-7—前定位轮； 6-8—后定位轮； 6-9—上定位轮；

6-10—第三连接部； 7—测斜探头； 7-1—信号电缆线；

8—探测孔； 9—电源开关； 10—紧急停止按钮；

11—充电孔； 13—卷盘电机； 131—电机座；

14—线轮盘； 15—锂电池； 141—卷轴；

16—显示屏； 161—下连接部； 162—第二下横杆；

163—支撑杆； 164—轴端限位块； 165—第一下横杆；

166—上连接部； 167—轴承； 168—下安装孔；

169—调节孔； 20—第一上定位轮； 201—第一前竖直板；

202—第二前竖直板； 203—第二连接板； 204—第一连接板；

21—第一下定位轮； 22—挡块； 221—限位槽；

23—第二上定位轮； 231—第二后竖直板； 232—第一后竖直板；

234—第二容纳腔； 24—第二下定位轮； 25—丝杆电机；

251—丝杆； 252—滑块； 253—导向杆；

254—第一安装座； 255—第二安装座； 26—第一安装板；

261—上连接部； 262—中间连接部； 263—下连接部；

264—容纳槽； 265—连接孔； 266—第二凸起部；

267—第一凸起部； 268—加固孔； 269—弧形部；

27—色标传感器； 28—第二安装板； 30—微控制器；

31—无线通信模块； 32—数据储存模块；

34—第一电机驱动器； 35—第二电机驱动器； 37—监控终端；

40—下调节板； 41—下导杆； 410—下安装孔；

411—下腰形孔； 412—下配合孔； 42—弹簧；

43—上导杆； 44—上调节板； 45—上配合孔；

46—上腰形孔； 47—上安装孔； 48—上容纳槽；

49—下容纳槽； 410—下安装孔； 411—下腰形孔；

412—下配合孔； 50—下护板； 51—中间连接板；

510—弧形连接部； 511—铰接轴； 512—下固定孔；

513—弧形滑槽； 52—下限位件；

521—筒体； 522—内弹簧；

523—定位珠； 53—上限位件； 54—上护板；

55—上固定孔； 56—上限位通孔； 57—下限位通孔；

58—上保护槽； 59—下保护槽。

具体实施方式

如图1和图11所示的一种全自动测斜仪，包括测斜仪装置和与所述测斜仪装置连接的测斜探头7，所述测斜仪装置包括箱体、设置在所述箱体内的缠绕机构、定位机构和监控模块，以及设置在所述箱体底部的行走机构，所述箱体1上设置有供盛放测斜探头7的盛装机构和设置在所述盛装机构上的护罩机构5，所述测斜探头7连接有信号电缆线7-1，所述缠绕机构包括供缠绕信号电缆线7-1的卷盘机构、设置在所述卷盘机构一侧且驱动所述卷盘机构转动的卷盘电机13和设置在所述卷盘机构另一侧的限位机构，所述卷盘机构包括卷轴141和套设在卷轴141上的线轮盘14，所述信号电缆线7-1缠绕在线轮盘14上，所述信号电缆线7-1的伸出端与测斜探头7连接，所述卷轴141的一端与卷盘电机13连接；

所述定位机构包括绕线轮机构和滑移机构，所述滑移机构带动所述绕线轮机构沿卷轴141长度方向滑移，所述信号电缆线7-1的伸出端穿过所述绕线轮机构；

所述监控模块包括设置在所述箱体内的电子线路板、集成在所述电子线路板上的微控制器30和与微控制器30进行数据通信的监控终端37，以及与所述微控制器30连接的无线通信模块31和数据储存模块32，所述测斜探头7通过信号电缆线7-1与微控制器30连接，所述微控制器30的输入端连接色标传感器27。

如图2所示，本实施例中，所述箱体1包括立方体框架1-7以及围设在所述立方体框架1-7上的底板1-1、左侧板1-2、右侧板1-3、前侧板1-4、后侧板1-5和顶板1-6，所述顶板1-6上设置有便携式提手4，所述后侧板1-5上设置有伸缩便携式拉杆3，所述行走机构包括设置在底板1-1四角的万向轮2；

所述前侧板1-4包括安装在所述立方体框架1-7前侧的第一固定板1-4-2、第二固定板1-4-3和舱门板1-4-1，所述舱门板1-4-1上设置有锁体1-4-4，所述舱门板1-4-1和第二固定板1-4-3之间设置有供信号电缆线7-1穿出的开口部；

所述第一固定板1-4-2上设置有显示屏16、电源开关9、紧急停止按钮10和充电孔11。

如图3所示，本实施例中，所述立方体框架1-7上设置有第一竖向杆1-9、第二竖向杆1-10和第一横向杆1-8，所述第一横向杆1-8与第一竖向杆1-9和第二竖向杆1-10均呈垂直布设，所述第一竖向杆1-9、第二竖向杆1-10沿立方体框架1-7高度方向布设，所述第一竖向杆1-9、第二竖向杆1-10和第一横向杆1-8靠后侧板1-5布设；

所述立方体框架1-7上设置有第三竖向杆1-15，所述第三竖向杆1-15沿立方体框架1-7高度方向布设，所述第三竖向杆1-15靠近前侧板1-4布设，所述立方体框架1-7上设置有第二横向杆1-13，所述第二横向杆1-13靠右侧板1-3布设，所述第三竖向杆1-15和第一横向杆1-8之间设置有第三横向杆1-16，所述第二横向杆1-13和第三横向杆1-16之间设置有两个水平连接杆1-14；

所述立方体框架1-7上设置有第四横向杆1-12和加固杆1-11，所述第四横向杆1-12和加固杆1-11靠近顶板1-6布设，所述加固杆1-11连接立方体框架1-7的顶部和第四横向杆1-12之间。

如图3所示，本实施例中，所述限位机构包括第一下横杆165、第二下横杆162、安装在第一下横杆165上的轴承安装座和安装在第二下横杆162上的轴端限位块164，所述轴承安装座包括安装在第一下横杆165上的下连接部161和与所述下连接部161可拆卸连接的上连接部166，所述下连接部161和上连接部166中围设有供轴承167安装的安装腔，所述轴承167套设靠近卷轴141的另一端，所述轴端限位块164套设在卷轴141的另一端，所述第二下横杆162上设置有对轴端限位块164进行支撑的支撑杆163。

如图4和图5所示，本实施例中，所述滑移机构包括丝杆电机25、与丝杆电机25传动连接的丝杆251和与丝杆251平行布设的导向杆253，以及套设在丝杆251与导向杆253上的滑块252；

所述绕线轮机构包括对称安装在滑块252两侧的第一安装板26与第二安装板28、靠近第一安装板26的第一定位轮部件和靠近第二安装板28的第二定位轮部件，所述第一定位轮部件和所述第二定位轮部件中设置有供信号电缆线7-1穿过的容纳腔。

如图6所示，本实施例中，所述第一定位轮部件包括靠近第一安装板26的第一上定位轮20和第一下定位轮21，所述第一上定位轮20和第一下定位轮21之间形成第一容纳腔；

所述第二定位轮部件包括靠近第二安装板28的第二上定位轮23和第二下定位轮24，所述第二上定位轮23和第二下定位轮24之间形成第二容纳腔234，所述信号电缆线7-1依次所述第一容纳腔和第二容纳腔234，所述第一容纳腔的中心线和第二容纳腔234的中心线重合；

所述第一安装板26和第二安装板28上设置有容纳槽264，所述容纳槽264内对称设置有第一轮座和第二轮座，所述第一轮座和所述第二轮座之间设置有间隙，所述第一轮座包括第一连接板204和设置在第一连接板204上的第一前竖直板201与第一后竖直板232，所述第二轮座包括第二连接板203和设置在第二连接板203上的第二前竖直板202与第二后竖直板231，所述第一前竖直板201和第二前竖直板202与第二安装板28的外侧面相贴合，所述第一后竖直板232和第二后竖直板231与第一安装板26的外侧面相贴合，所述第二上定位轮23和第二下定位轮24位于第一前竖直板201和第二前竖直板202之间，所述第一上定位轮20和第一下定位轮21位于第一后竖直板232和第二后竖直板231之间。

如图7所示，本实施例中，所述色标传感器27位于第一安装板26与第二安装板28之间；

所述第一安装板26和第二安装板28之间设置有挡块22，所述挡块22位于第一安装板26和第二安装板28的下部，所述挡块22上表面设置有供信号电缆线7-1穿设的限位槽221；

所述第一安装板26与第二安装板28均包括由上至下一体成型的上连接部261、中间连接部262和下连接部263，所述中间连接部262的宽度大于下连接部263的宽度，所述下连接部263的宽度大于上连接部261的宽度且小于中间连接部262的宽度，所述容纳槽264位于下连接部263上，所述上连接部261和中间连接部262的连接处呈弧形部269。

如图8所示，本实施例中，探测孔8顶部设置有顶部限位机构，所述顶部限位机构包括套管6-1、安装在套管6-1顶部的圆环底座6-2和两个对称安装在圆环底座6-2上的竖向板6-4，两个竖向板6-4通过连接杆6-3连接；

一个竖向板6-4上设置有第一水平板6-6，另一个竖向板6-4上设置有第二水平板，所述第一水平板6-6的两端设置有第一前连接部6-6-1和第二前连接部6-6-2，所述第一前连接部6-6-1和第二前连接部6-6-2对称布设，所述第二水平板上设置有第一后连接部、第二后连接部和第三连接部6-10，所述第三连接部6-10位于第二水平板的中部，所述第一后连接部和第一前连接部6-6-1之间设置有前定位轮6-7，所述第二后连接部和第二前连接部6-6-2之间设置有后定位轮6-8，所述第三连接部6-10上设置有上定位轮6-9，所述前定位轮6-7和后定位轮6-8的顶部相齐平，所述前定位轮6-7、后定位轮6-8和上定位轮6-9之间形成供信号电缆线7-1穿设的过线腔；

所述竖向板6-4上设置有供第一水平板6-6和第二水平板安装的调节孔6-5，所述调节孔6-5呈弧形布设。

如图9和图10所示，本实施例中，所述盛装机构包括安装在箱体1上的下调节板40、上调节板44和两个对称连接在所述下调节板40与上调节板44之间的弹性部件，所述箱体1上设置有下腰形孔411和上腰形孔46，所述下调节板40沿下腰形孔411滑移，所述上调节板44沿上腰形孔46滑移，所述下调节板40上设置有供测斜探头7的下端安装的下容纳槽49，所述上调节板44上设置有供测斜探头7的上端安装的上容纳槽48；

所述下调节板40上设置有下安装孔410，所述上调节板44上设置有上安装孔47，下螺栓通过下安装孔410和下腰形孔411将下调节板40和箱体1连接为一体，上螺栓通过上安装孔47和上腰形孔46将上调节板44和箱体1连接为一体；

弹性部件包括与下调节板40连接的下导杆41、与上调节板44连接的上导杆43和套设在下导杆41与上导杆43上的弹簧42，所述弹簧42的一端与下调节板40连接，所述弹簧42的另一端与上调节板44连接；

所述护罩机构包括中间连接板51、伸入中间连接板51的下护板50和上护板54，所述下护板50上设置有与测斜探头7的下端配合的下保护槽59，所述上护板54上设置有与测斜探头7的上端配合的上保护槽58，所述中间连接板51内设置有两个对称布设的弧形滑槽513；

所述下护板50伸入中间连接板51的端部两侧设置有下限位件52，所述上护板54伸入中间连接板51的端部两侧设置有上限位件53，所述下限位件52和上限位件53均包括筒体521、设置筒体521的内弹簧522和安装在内弹簧522端部的定位珠523，所述定位珠523能沿弧形滑槽513滑移，所述中间连接板51的两端设置有下限位通孔57和上限位通孔56；

所述下护板50上设置有下固定孔512，所述上护板54上设置有上固定孔55，所述下调节板40上设置有下配合孔412，所述上调节板44上设置有上配合孔45，下螺钉穿过下固定孔512和下配合孔412将下护板50和下调节板40连接为一体，上螺钉穿过上固定孔55和上配合孔45将上护板54和上调节板44连接为一体，所述中间连接板51上设置有弧形连接部510，所述弧形连接部510中设置有铰接轴511，所述铰接轴511与箱体1固定连接。

本实施例中，所述微控制器30采用STM32F030R8微控制器，无线通信模块31采用ESP-07SWIFI无线通信模块，数据储存模块32采用ATC2402数据储存模块，所述监控终端37为手机或平板电脑，显示屏16采用LCD1602、LED点阵屏和数码管显示。所述箱体1内设置有锂电池15,锂电池15为24V锂电池。

本实施例中，设置无线通信模块31实现微控制器30和监控终端37的数据无线传输，便于测试人员通过监控终端37查看测量数据，从而能在测量数据误差大时，便于测量人员及时复测，避免后期返工，减少大量时间和资金成本的耗费。

本实施例中，实际使用时，所述电子线路板上集成有24V转9V电源模块和9V转3.3V转换模块，所述24V转9V电源模块采用DC/DC降压型稳压器ME3116AM6G，所述9V转3.3V转换模块采用CJA1117-3.3V电压转换模块。

本实施例中，实际使用时，所述电源开关9串接在9V转3.3V转换模块的输出端与微控制器30的输入端。紧急停止按钮10与微控制器30的一个IO引脚连接。本实施例中，卷盘电机13采用42HS6315AAXG电机，丝杆电机25采用42HS4013AAXG电机。本实施例中，实际使用时，卷盘电机13的输出端还设置有第一行星变速器，第一行星变速器通过联轴器与卷轴141传动连接；第一行星变速器采用42XG20-ZYC行星变速器。本实施例中，实际使用时，丝杆电机25的输出端设置有第二行星变速器，第二行星变速器通过联轴器与丝杆251传动连接；第二行星变速器采用42XG10行星变速器。

本实施例中，实际使用时，驱动卷盘电机13的第一电机驱动器34和驱动丝杆电机25的第二电机驱动器35均采用TB6560AHQ电机驱动器。

本实施例中，实际使用时，锂电池15采用nicjoy的24V 14000mAh锂电池，其自带充电线和充电孔11。

本实施例中，实际使用时，充电孔11嵌在箱体1上方便充电。

本实施例中，两个所述水平连接杆1-14上设置有供卷盘电机13安装的电机座131。

本实施例中，所述立方体框架1-7上设置有两个第四竖向杆1-18，所述第一下横杆165位于两个第四竖向杆1-18之间。

本实施例中，设置第一竖向杆1-9、第二竖向杆1-10和第一横向杆1-8以及第三竖向杆1-15，是为了便于第三横向杆1-16的安装，另外第二横向杆1-13、第三横向杆1-16和水平连接杆1-14配合，提供了电机座131安装的支撑基体，从而便于卷盘电机13和线轮盘14的安装；另外，预留线轮盘14的安装空间，提高了箱体空间的利用率，减少箱体体积。

本实施例中，设置加固杆1-11和第四横向杆1-12，便于丝杆电机25的安装，从而提高丝杆电机25的稳定性；且加固杆1-11和第四横向杆1-12位于立方体框架1-7，有效地利用立方体框架1-7上部；另外设置第三竖向杆1-15和第四竖向杆1-18，便于第一安装座254和第二安装座255的安装，从而提升丝杆251的高度，便于绕线部件的安装。

本实施例中，所述立方体框架1-7的连接处设置有支撑块1-17。

本实施例中，立方体框架1-7的连接处设置支撑块1-17，第一是为了加固是立方体框架1-7，提高箱体的稳定性；第二是为了便于底板1-1、左侧板1-2、右侧板1-3、前侧板1-4、后侧板1-5和顶板1-6安装，以使底板1-1、左侧板1-2、右侧板1-3、前侧板1-4、后侧板1-5与顶板1-6和立方体框架1-7的连接处贴合。

本实施例中，所述轴承167为带键槽轴承，所述第一下横杆165上设置有多个调节孔169，所述下连接部161上设置有配合调节孔169的下安装孔168，所述下安装孔168和调节孔169中穿设有螺栓。

本实施例中，设置多个调节孔169，从而实现下连接部161在第一下横杆165上安装位置的调节，从而实现限位机构沿第一下横杆165长度方向调节，从而实现卷盘机构和定位机构之间间距的调节，有效地使用不同直径的卷盘机构。

本实施例中，设置轴端限位块164，且轴端限位块164套设在卷轴141的另一端，一方面是为了实现卷轴141的另一端限位，避免卷轴141轴向移动；另一方面，是为了对卷轴141的径向移动进行限位。

本实施例中，所述中间连接部262上设置有第一凸起部267和第二凸起部266，所述第一凸起部267和第二凸起部266上设置有加固孔268，所述上连接部261上设置有与滑块252固定连接的连接孔265。

本实施例中，设置上连接部261，是为了与滑块252连接，从而便于将滑块252的滑移传递至第一安装板26与第二安装板28的滑移，进而传递至第一定位轮部件和所述第二定位轮部件；另外设置上连接部261的宽度小于中间连接部262的宽度，有效地适应滑块252的截面；其次，是为了形成豁口区，有效地适应第一安装座254和第二安装座255的高度，提高了结构的紧凑性；

设置中间连接部262，是为了便于色标传感器27，从而将色标传感器27安装在第一安装板26与第二安装板28之间；另外第一凸起部267和第二凸起部266的设置，便于第一凸起部267和第二凸起部266中安装孔268穿设螺栓，实现对色标传感器27的固定；其次，是为了色标传感器27位于信号电缆线7-1的上部。

设置下连接部263，是为了便于第一轮座和第二轮座的安装，从而实现第一定位轮部件和第二定位轮部件的安装，实现信号电缆线7-1的限位。

本实施例中，第一安装板26和第二安装板28上设置容纳槽264，第一是为了便于第一连接板203和第二连接板204的穿设，以使第一前竖直板201和第二前竖直板202与第一安装板26的外侧面相贴合，所述第一后竖直板232和第二后竖直板231与第二安装板28的外侧面相贴合，提高了整体的稳定性；第二是为了第一上定位轮20和第一下定位轮21以及第二上定位轮23和第二下定位轮24安装后，以使容纳槽264与所述第一容纳腔和第二容纳腔连通，便于信号电缆线7-1的穿设。

本实施例中，所述箱体1上设置有供丝杆251与导向杆253的一端安装的第一安装座254和供丝杆251与导向杆253的另一端安装的第二安装座255。

本实施例中，色标传感器27可参考CS-3L100L色标传感器，其NPN输出，具有逆电流保护、过流保护和过压保护，传感器安装好后将传感器的发射面对准信号电缆线7-1。

本实施例中，设置下调节板40和上调节板44，是为了下调节板40上设置有供测斜探头7的下端安装的下容纳槽49，上调节板44上设置有供测斜探头7的上端安装的上容纳槽48，从而便于测斜探头7的两端安装容纳；另外下调节板40和上调节板44之间设置有间隙，是为了便于测试人员手握测斜探头7的中部进行拿放，从而减少为测斜探头7上测杆导轮的损坏；

本实施例中，下调节板40和上调节板44之间设置弹性部件，是为了连接下调节板40和上调节板44一体，以使测斜探头7放置在下调节板40和上调节板44上时，与下调节板40和上调节板44一体连接，便于该测斜仪移动过程中同步振动，也避免了测斜探头7振动不同步造成测杆导轮的损坏；

本实施例中，设置护罩机构包括下护板50和上护板54，从而实现测斜探头7上测杆导轮的保护。

本实施例中，设置铰接轴511，是为了便于中间连接板51能绕铰接轴511旋转，从而将护罩机构打开，便于测斜探头7的拿放。

本实施例中，中间连接板51中设置有弧形滑槽513，是为了适应定位珠523的安装，减少定位珠523和弧形滑槽513的摩擦，便于定位珠523能沿弧形滑槽513滑移。

本实施例中，中间连接板51的两端设置有下限位通孔57和上限位通孔56，设置上限位通孔56是为了对下护板50的最大拉伸距离进行限制，避免下护板50滑脱中间连接板51；设置上限位通孔56是为了对上护板54的最大拉伸距离进行限制，避免上护板54滑脱中间连接板51；另外定位珠523通过内弹簧522设置筒体521内，便于下限位件52滑移至下限位通孔57时，可以挤压定位珠523，以使定位珠523收缩，便于下护板50缩收；另外便于上限位件53滑移至上限位通孔56时，可以挤压定位珠523，以使定位珠523收缩，便于上护板54缩收。

如图12所示的一种全自动测斜仪的使用方法，包括以下步骤：

步骤一、探测孔处顶部限位机构的安装：

步骤101、在套管6-1顶部安装圆环底座6-2，并在圆环底座6-2上安装两个对称的竖向板6-4；其中，两个竖向板6-4通过连接杆6-3连接；

步骤102、在竖向板6-4上安装第一水平板6-6和第二水平板；其中，一个竖向板6-4上安装第一水平板6-6，另一个竖向板6-4上安装第二水平板，所述第一水平板6-6的两端设置有第一前连接部6-6-1和第二前连接部6-6-2，所述第一前连接部6-6-1和第二前连接部6-6-2对称布设，所述第二水平板上设置有第一后连接部、第二后连接部和第三连接部6-10，所述第三连接部6-10位于第二水平板的中部；

步骤103、所述第一后连接部和第一前连接部6-6-1之间安装前定位轮6-7，所述第二后连接部和第二前连接部6-6-2之间安装后定位轮6-8，所述第三连接部6-10上安装上定位轮6-9，完成顶部限位机构的组装；其中，所述前定位轮6-7和后定位轮6-8的顶部相齐平，所述前定位轮6-7、后定位轮6-8和上定位轮6-9之间形成供信号电缆线7-1穿设的过线腔；

步骤104、将套管6-1套装在探测孔8顶部；其中，套管6-1的底部伸入探测孔8，探测孔8、套管6-1和圆环底座6-2的中心线重合；

步骤二、信号电缆线的穿设：

步骤201、在信号电缆线7-1上设置各个色标；其中相邻两个色标的间距为50cm；

步骤202、将信号电缆线7-1缠绕在所述卷盘机构上；

步骤203、将信号电缆线7-1伸出所述卷盘机构的伸出端依次穿过第一定位轮部件、第二定位轮部件、前定位轮6-7、上定位轮6-9和后定位轮6-8；其中，信号电缆线7-1的端部设置有测斜探头7；

步骤三、测斜数据的采集：

步骤301、将测斜探头7伸入探测孔8内；

步骤302、通过监控终端37输入探测孔深度和测量间距；其中，测量间距为50βmm，β为正整数，β的取值范围为1～5；

步骤303、微控制器30通过第一电机驱动器34控制卷盘电机13转动，卷盘电机13转动带动卷轴141转动，卷轴141转动带动线轮盘14转动，线轮盘14上缠绕的信号电缆线7-1进行放线，测斜探头7沿探测孔8向下移动，直至测斜探头7的底部接触探测孔8的底部；

步骤304、微控制器30通过第一电机驱动器34控制卷盘电机13反向转动，卷盘电机13转动带动卷轴141反向转动，卷轴141转动带动线轮盘14反向转动，线轮盘14缠绕信号电缆线7-1进行收线，测斜探头7沿探测孔8向上移动；

步骤305、在线轮盘14缠绕信号电缆线7-1的过程中，色标传感器27对信号电缆线7-1进行检测，当色标传感器27输出低电平信号时，微控制器30通过第一电机驱动器34控制卷盘电机13停止转动；测斜探头7对当前测量段的电压值进行采集并发送至微控制器30；

步骤306、微控制器30通过第一电机驱动器34控制卷盘电机13反向转动，线轮盘14缠绕信号电缆线7-1进行收线，测斜探头7沿探测孔8向上移动，当色标传感器27再次输出低电平信号时，测斜探头7对下一个测量段的电压值进行采集并发送至微控制器30；

步骤307、多次重复步骤306，直至测斜探头7的顶部伸出探测孔8；

步骤四、测斜数据的处理：

步骤401、按照探测孔8从下至上的顺序，将测斜探头7检测到的各个测量段中第i个测量段的正测电压值记作u_1,i；其中，i为正整数；

步骤402、微控制器30将第i个测量段的电压值u_1,i通过无线通信模块31发送至监控终端37，监控终端37根据公式x_1,i＝k×u_1,i，得到第i个测量段的正测水平位移变化量x_1,i；其中，k表示测斜探头7的电压位移转换系数；

步骤403、将测斜探头7旋转180°进行反测，重复步骤303至步骤402，监控终端37根据公式x_2,i＝k×u_2,i，得到第i个测量段的反测水平位移变化量x_2,i；其中，u_2,i表示测斜探头7检测到的各个测量段中第i个测量段的反测电压值；

步骤404、监控终端37根据公式

得到第i个测量段的水平位移变化量x_i；

步骤405、微控制器30根据公式

得到第j个测量段相对初始测量段的总水平位移量S_j；其中，j为正整数，且1≤i≤j；

步骤406、监控终端37以总水平位移量为横坐标，以深度为纵坐标，将各个测量段的总水平位移量和所对应的深度进行绘制，得到水平位移深度变化曲线。

本实施例中，步骤406中根据正测水平位移变化量x_1,i和反测水平位移变化量x_1,i和反测水平位移变化量x_2,i相减，是为了消除测斜探头7中加速度计的偏值。

本实施例中，测斜探头7采用HY-808F测斜探头。

本实施例中，实际使用时，k表示测斜探头7的电压位移转换系数；且k＝0.062491。

本实施例中，步骤304中微控制器30通过第一电机驱动器34控制卷盘电机13反向转动的过程中，同时，微控制器30通过第二电机驱动器35控制丝杆电机25转动，丝杆电机25转动带动丝杆251转动，丝杆251转动带动滑块252沿丝杆251长度方向移动，滑块252沿丝杆251长度方向移动带动所述绕线轮机构沿丝杆251长度方向移动，对信号电缆线7-1进行定位缠绕。

本实施例中，卷盘电机13和丝杆电机25的转速均为0.083m/s。

综上所述，本发明设计合理且成本低，确保测量探头准确抵达测量位置，便于在指定位置进行重复监测，测量探头定位误差小，提高了测量的准确性；另外能够引导信号电缆线，防止信号电缆线绕线“扎堆”。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种全自动测斜仪，其特征在于：包括测斜仪装置和与所述测斜仪装置连接的测斜探头(7)，所述测斜仪装置包括箱体、设置在所述箱体内的缠绕机构、定位机构和监控模块，以及设置在所述箱体底部的行走机构，所述箱体(1)上设置有供盛放测斜探头(7)的盛装机构和设置在所述盛装机构上的护罩机构(5)，所述测斜探头(7)连接有信号电缆线(7-1)，所述缠绕机构包括供缠绕信号电缆线(7-1)的卷盘机构、设置在所述卷盘机构一侧且驱动所述卷盘机构转动的卷盘电机(13)和设置在所述卷盘机构另一侧的限位机构，所述卷盘机构包括卷轴(141)和套设在卷轴(141)上的线轮盘(14)，所述信号电缆线(7-1)缠绕在线轮盘(14)上，所述信号电缆线(7-1)的伸出端与测斜探头(7)连接，所述卷轴(141)的一端与卷盘电机(13)传动连接；

所述定位机构包括绕线轮机构和滑移机构，所述滑移机构带动所述绕线轮机构沿卷轴(141)长度方向滑移，所述信号电缆线(7-1)的伸出端穿过所述绕线轮机构；

所述监控模块包括设置在所述箱体内的电子线路板、集成在所述电子线路板上的微控制器(30)和与微控制器(30)进行数据通信的监控终端(37)，以及与所述微控制器(30)连接的无线通信模块(31)和数据储存模块(32)，所述测斜探头(7)通过信号电缆线(7-1)与微控制器(30)连接，所述微控制器(30)的输入端连接色标传感器(27)。

2.按照权利要求1所述的一种全自动测斜仪，其特征在于：所述箱体(1)包括立方体框架(1-7)以及围设在所述立方体框架(1-7)上的底板(1-1)、左侧板(1-2)、右侧板(1-3)、前侧板(1-4)、后侧板(1-5)和顶板(1-6)，所述顶板(1-6)上设置有便携式提手(4)，所述后侧板(1-5)上设置有伸缩便携式拉杆(3)，所述行走机构包括设置在底板(1-1)四角的万向轮(2)；

所述前侧板(1-4)包括安装在所述立方体框架(1-7)前侧的第一固定板(1-4-2)、第二固定板(1-4-3)和舱门板(1-4-1)，所述舱门板(1-4-1)上设置有锁体(1-4-4)，所述舱门板(1-4-1)和第二固定板(1-4-3)之间设置有供信号电缆线(7-1)穿出的开口部；

所述第一固定板(1-4-2)上设置有显示屏(16)、电源开关(9)、紧急停止按钮(10)和充电孔(11)。

3.按照权利要求1所述的一种全自动测斜仪，其特征在于：所述立方体框架(1-7)上设置有第一竖向杆(1-9)、第二竖向杆(1-10)和第一横向杆(1-8)，所述第一横向杆(1-8)与第一竖向杆(1-9)和第二竖向杆(1-10)均呈垂直布设，所述第一竖向杆(1-9)、第二竖向杆(1-10)沿立方体框架(1-7)高度方向布设，所述第一竖向杆(1-9)、第二竖向杆(1-10)和第一横向杆(1-8)靠后侧板(1-5)布设；

所述立方体框架(1-7)上设置有第三竖向杆(1-15)，所述第三竖向杆(1-15)沿立方体框架(1-7)高度方向布设，所述第三竖向杆(1-15)靠近前侧板(1-4)布设，所述立方体框架(1-7)上设置有第二横向杆(1-13)，所述第二横向杆(1-13)靠右侧板(1-3)布设，所述第三竖向杆(1-15)和第一横向杆(1-8)之间设置有第三横向杆(1-16)，所述第二横向杆(1-13)和第三横向杆(1-16)之间设置有两个水平连接杆(1-14)；

所述立方体框架(1-7)上设置有第四横向杆(1-12)和加固杆(1-11)，所述第四横向杆(1-12)和加固杆(1-11)靠近顶板(1-6)布设，所述加固杆(1-11)连接立方体框架(1-7)的顶部和第四横向杆(1-12)之间。

4.按照权利要求1所述的一种全自动测斜仪，其特征在于：所述限位机构包括第一下横杆(165)、第二下横杆(162)、安装在第一下横杆(165)上的轴承安装座和安装在第二下横杆(162)上的轴端限位块(164)，所述轴承安装座包括安装在第一下横杆(165)上的下连接部(161)和与所述下连接部(161)可拆卸连接的上连接部(166)，所述下连接部(161)和上连接部(166)中围设有供轴承(167)安装的安装腔，所述轴承(167)套设靠近卷轴(141)的另一端，所述轴端限位块(164)套设在卷轴(141)的另一端，所述第二下横杆(162)上设置有对轴端限位块(164)进行支撑的支撑杆(163)，所述第二下横杆(162)的长度小于第一下横杆(165)的长度。

5.按照权利要求1所述的一种全自动测斜仪，其特征在于：所述滑移机构包括丝杆电机(25)、与丝杆电机(25)传动连接的丝杆(251)和与丝杆(251)平行布设的导向杆(253)，以及套设在丝杆(251)与导向杆(253)上的滑块(252)；

所述绕线轮机构包括对称安装在滑块(252)两侧的第一安装板(26)与第二安装板(28)、靠近第一安装板(26)的第一定位轮部件和靠近第二安装板(28)的第二定位轮部件，所述第一定位轮部件和所述第二定位轮部件中设置有供信号电缆线(7-1)穿过的容纳腔。

6.按照权利要求5所述的一种全自动测斜仪，其特征在于：所述第一定位轮部件包括靠近第一安装板(26)的第一上定位轮(20)和第一下定位轮(21)，所述第一上定位轮(20)和第一下定位轮(21)之间形成第一容纳腔；

所述第二定位轮部件包括靠近第二安装板(28)的第二上定位轮(23)和第二下定位轮(24)，所述第二上定位轮(23)和第二下定位轮(24)之间形成第二容纳腔(234)，所述信号电缆线(7-1)依次所述第一容纳腔和第二容纳腔(234)，所述第一容纳腔的中心线和第二容纳腔(234)的中心线重合；

所述第一安装板(26)和第二安装板(28)上设置有容纳槽(264)，所述容纳槽(264)内对称设置有第一轮座和第二轮座，所述第一轮座和所述第二轮座之间设置有间隙，所述第一轮座包括第一连接板(204)和设置在第一连接板(204)上的第一前竖直板(201)与第一后竖直板(232)，所述第二轮座包括第二连接板(203)和设置在第二连接板(203)上的第二前竖直板(202)与第二后竖直板(231)，所述第一前竖直板(201)和第二前竖直板(202)与第二安装板(28)的外侧面相贴合，所述第一后竖直板(232)和第二后竖直板(231)与第一安装板(26)的外侧面相贴合，所述第二上定位轮(23)和第二下定位轮(24)位于第一前竖直板(201)和第二前竖直板(202)之间，所述第一上定位轮(20)和第一下定位轮(21)位于第一后竖直板(232)和第二后竖直板(231)之间。

7.按照权利要求5所述的一种全自动测斜仪，其特征在于：所述色标传感器(27)位于第一安装板(26)与第二安装板(28)之间；

所述第一安装板(26)和第二安装板(28)之间设置有挡块(22)，所述挡块(22)位于第一安装板(26)和第二安装板(28)的下部，所述挡块(22)上表面设置有供信号电缆线(7-1)穿设的限位槽(221)；

所述第一安装板(26)与第二安装板(28)均包括由上至下一体成型的上连接部(261)、中间连接部(262)和下连接部(263)，所述中间连接部(262)的宽度大于下连接部(263)的宽度，所述下连接部(263)的宽度大于上连接部(261)的宽度且小于中间连接部(262)的宽度，所述容纳槽(264)位于下连接部(263)上，所述上连接部(261)和中间连接部(262)的连接处呈弧形部(269)。

8.按照权利要求1所述的一种全自动测斜仪，其特征在于：探测孔(8)顶部设置有顶部限位机构，所述顶部限位机构包括套管(6-1)、安装在套管(6-1)顶部的圆环底座(6-2)和两个对称安装在圆环底座(6-2)上的竖向板(6-4)，两个竖向板(6-4)通过连接杆(6-3)连接；

一个竖向板(6-4)上设置有第一水平板(6-6)，另一个竖向板(6-4)上设置有第二水平板，所述第一水平板(6-6)的两端设置有第一前连接部(6-6-1)和第二前连接部(6-6-2)，所述第一前连接部(6-6-1)和第二前连接部(6-6-2)对称布设，所述第二水平板上设置有第一后连接部、第二后连接部和第三连接部(6-10)，所述第三连接部(6-10)位于第二水平板的中部，所述第一后连接部和第一前连接部(6-6-1)之间设置有前定位轮(6-7)，所述第二后连接部和第二前连接部(6-6-2)之间设置有后定位轮(6-8)，所述第三连接部(6-10)上设置有上定位轮(6-9)，所述前定位轮(6-7)和后定位轮(6-8)的顶部相齐平，所述前定位轮(6-7)、后定位轮(6-8)和上定位轮(6-9)之间形成供信号电缆线(7-1)穿设的过线腔；

所述竖向板(6-4)上设置有供第一水平板(6-6)和第二水平板安装的调节孔(6-5)，所述调节孔(6-5)呈弧形布设。

9.按照权利要求1所述的一种全自动测斜仪，其特征在于：所述盛装机构包括安装在箱体(1)上的下调节板(40)、上调节板(44)和两个对称连接在所述下调节板(40)与上调节板(44)之间的弹性部件，所述箱体(1)上设置有下腰形孔(411)和上腰形孔(46)，所述下调节板(40)沿下腰形孔(411)滑移，所述上调节板(44)沿上腰形孔(46)滑移，所述下调节板(40)上设置有供测斜探头(7)的下端安装的下容纳槽(49)，所述上调节板(44)上设置有供测斜探头(7)的上端安装的上容纳槽(48)；

所述下调节板(40)上设置有下安装孔(410)，所述上调节板(44)上设置有上安装孔(47)，下螺栓通过下安装孔(410)和下腰形孔(411)将下调节板(40)和箱体(1)连接为一体，上螺栓通过上安装孔(47)和上腰形孔(46)将上调节板(44)和箱体(1)连接为一体；

所述弹性部件包括与下调节板(40)连接的下导杆(41)、与上调节板(44)连接的上导杆(43)和套设在下导杆(41)与上导杆(43)上的弹簧(42)，所述弹簧(42)的一端与下调节板(40)连接，所述弹簧(42)的另一端与上调节板(44)连接；

所述护罩机构包括中间连接板(51)、伸入中间连接板(51)的下护板(50)和上护板(54)，所述下护板(50)上设置有与测斜探头(7)的下端配合的下保护槽(59)，所述上护板(54)上设置有与测斜探头(7)的上端配合的上保护槽(58)，所述中间连接板(51)内设置有两个对称布设的弧形滑槽(513)；

所述下护板(50)伸入中间连接板(51)的端部两侧设置有下限位件(52)，所述上护板(54)伸入中间连接板(51)的端部两侧设置有上限位件(53)，所述下限位件(52)和上限位件(53)均包括筒体(521)、设置筒体(521)的内弹簧(522)和安装在内弹簧(522)端部的定位珠(523)，所述定位珠(523)能沿弧形滑槽(513)滑移，所述中间连接板(51)的两端设置有下限位通孔(57)和上限位通孔(56)；

所述下护板(50)上设置有下固定孔(512)，所述上护板(54)上设置有上固定孔(55)，所述下调节板(40)上设置有下配合孔(412)，所述上调节板(44)上设置有上配合孔(45)，下螺钉穿过下固定孔(512)和下配合孔(412)将下护板(50)和下调节板(40)连接为一体，上螺钉穿过上固定孔(55)和上配合孔(45)将上护板(54)和上调节板(44)连接为一体，所述中间连接板(51)上设置有弧形连接部(510)，所述弧形连接部(510)中设置有铰接轴(511)，所述铰接轴(511)与箱体(1)固定连接。

10.一种全自动测斜仪的使用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、探测孔处顶部限位机构的安装：

步骤101、在套管(6-1)顶部安装圆环底座(6-2)，并在圆环底座(6-2)上安装两个对称的竖向板(6-4)；其中，两个竖向板(6-4)通过连接杆(6-3)连接；

步骤102、在竖向板(6-4)上安装第一水平板(6-6)和第二水平板；其中，一个竖向板(6-4)上安装第一水平板(6-6)，另一个竖向板(6-4)上安装第二水平板，所述第一水平板(6-6)的两端设置有第一前连接部(6-6-1)和第二前连接部(6-6-2)，所述第一前连接部(6-6-1)和第二前连接部(6-6-2)对称布设，所述第二水平板上设置有第一后连接部、第二后连接部和第三连接部(6-10)，所述第三连接部(6-10)位于第二水平板的中部；

步骤103、所述第一后连接部和第一前连接部(6-6-1)之间安装前定位轮(6-7)，所述第二后连接部和第二前连接部(6-6-2)之间安装后定位轮(6-8)，所述第三连接部(6-10)上安装上定位轮(6-9)，完成顶部限位机构的组装；其中，所述前定位轮(6-7)和后定位轮(6-8)的顶部相齐平，所述前定位轮(6-7)、后定位轮(6-8)和上定位轮(6-9)之间形成供信号电缆线(7-1)穿设的过线腔；

步骤104、将套管(6-1)套装在探测孔(8)顶部；其中，套管(6-1)的底部伸入探测孔(8)，探测孔(8)、套管(6-1)和圆环底座(6-2)的中心线重合；

步骤二、信号电缆线的穿设：

步骤201、在信号电缆线(7-1)上设置各个色标；其中相邻两个色标的间距为50cm；

步骤202、将信号电缆线(7-1)缠绕在所述卷盘机构上；

步骤203、将信号电缆线(7-1)伸出所述卷盘机构的伸出端依次穿过第一定位轮部件、第二定位轮部件、前定位轮(6-7)、上定位轮(6-9)和后定位轮(6-8)；其中，信号电缆线(7-1)的端部设置有测斜探头(7)；

步骤三、测斜数据的采集：

步骤301、将测斜探头(7)伸入探测孔(8)内；

步骤302、通过监控终端(37)输入探测孔深度和测量间距；其中，测量间距为50βmm，β为正整数，β的取值范围为1～5；

步骤303、微控制器(30)控制卷盘电机(13)转动，卷盘电机(13)转动带动卷轴(141)转动，卷轴(141)转动带动线轮盘(14)转动，线轮盘(14)上缠绕的信号电缆线(7-1)进行放线，测斜探头(7)沿探测孔(8)向下移动，直至测斜探头(7)的底部接触探测孔(8)的底部；

步骤304、微控制器(30)控制卷盘电机(13)反向转动，卷盘电机(13)转动带动卷轴(141)反向转动，卷轴(141)转动带动线轮盘(14)反向转动，线轮盘(14)缠绕信号电缆线(7-1)进行收线，测斜探头(7)沿探测孔(8)向上移动；

步骤305、在线轮盘(14)缠绕信号电缆线(7-1)的过程中，色标传感器(27)对信号电缆线(7-1)进行检测，当色标传感器(27)输出低电平信号时，微控制器(30)控制卷盘电机(13)停止转动；测斜探头(7)对当前测量段的电压值进行采集并发送至微控制器(30)；

步骤306、微控制器(30)控制卷盘电机(13)反向转动，线轮盘(14)缠绕信号电缆线(7-1)进行收线，测斜探头(7)沿探测孔(8)向上移动，当色标传感器(27)再次输出低电平信号时，测斜探头(7)对下一个测量段的电压值进行采集并发送至微控制器(30)；

步骤307、多次重复步骤306，直至测斜探头(7)的顶部伸出探测孔(8)；

步骤四、测斜数据的处理：

步骤401、按照探测孔(8)从下至上的顺序，将测斜探头(7)检测到的各个测量段中第i个测量段的正测电压值记作u_1,i；其中，i为正整数；

步骤402、微控制器(30)将第i个测量段的电压值u_1,i通过无线通信模块(31)发送至监控终端(37)，监控终端(37)根据公式x_1,i＝k×u_1,i，得到第i个测量段的正测水平位移变化量x_1,i；其中，k表示测斜探头(7)的电压位移转换系数；

步骤403、将测斜探头(7)旋转180°进行反测，重复步骤303至步骤402，监控终端(37)根据公式x_2,i＝k×u_2,i，得到第i个测量段的反测水平位移变化量x_2,i；其中，u_2,i表示测斜探头(7)检测到的各个测量段中第i个测量段的反测电压值；

步骤404、监控终端(37)根据公式

得到第i个测量段的水平位移变化量x_i；

步骤405、微控制器(30)根据公式

得到第j个测量段相对初始测量段的总水平位移量S_j；其中，j为正整数，且1≤i≤j；

步骤406、监控终端(37)以总水平位移量为横坐标，以深度为纵坐标，将各个测量段的总水平位移量和所对应的深度进行绘制，得到水平位移深度变化曲线。

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