CN201378044Y - 一种水平位移监测仪 - Google Patents

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陈亮
王宇铭
林统
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Abstract

本实用新型涉及一种水平位移监测仪，包括数据采集装置、手持操作系统以及将数据采集装置输出端与手持操作系统输入端连接的数据传输装置；所述数据采集装置，用于监测待测水平位移并将其转化为手持操作系统能够识别的信号；所述手持操作系统，用于发出指令控制数据采集装置自动监测待测水平位移以及对数据采集装置输出端的信号进行分析处理，由此知，本实用新型采用手持操作系统自动控制数据采集装置进行测量数据的采集以及对所采集到的数据进行相应的分析处理，从而极大地降低了现有技术中人工记录数据和/或人工分析处理数据所耗费的人力资源，同时，避免数据采集及其分析处理中人为错误的产生。

Description

一种水平位移监测仪
技术领域
本实用新型涉及的是一种适用于监测地下工程水平位移参数的监测系统，属于地下工程水平位移参数监测系统术领域。
背景技术
目前国内外的水平位移监测仪类型很多，包括，伺服加速度传感器式、电阻应变片式、滑线电阻式、振弦式等。其中，以伺服加速度传感器为核心技术构建的水平位移监测仪以其良好的灵敏度和线性度被普遍采用，且非常适合微位移的量测，然而其大多以原始的人工手记方式，对水平位移监测数据进行分析处理，或是以半智能化的方式，将监测数据存储在接收仪表中，以待后续处理，这就不可避免的增加了数据错误产生的可能性，同时造成人力等资源的浪费，以及效率、效益上的下降。
绝大多数国内外产品，没有充分地利用日益发展的电子信息技术、通信技术以及软件技术，没有结合手持设备或是计算机强大的数据处理能力以及巨大的数据存储空间，没有完全实现水平位移监测的智能化。
与国内外产品相匹配的数据分析处理、风险评估系统，更是少之又少。目前水平位移监测数据的分析处理仅仅是通过人工将数据输入EXCLE表格中，进行简单的数学处理，这将极大地浪费人力资源、增加工作的繁琐度以及降低作业效率和经济效益。且目前的处理方式，无法直观地给出测斜水平位移监测数据所要展现的地下工程的位移信息，也无法给出根据水平位移监测数据及工程实际情况，得出工程的风险等级。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足，提供一种水平位移监测仪，通过运用手持操作系统控制测量探头对水平位移进行实时监测，并进行纪录、存储以及分析处理，极大地节约了人力资源，以及避免人为误差的产生。
为实现以上的技术目的，本实用新型将采取以下的技术方案：
一种水平位移监测仪，包括数据采集装置、数据传输装置以及手持操作系统，所述数据采集装置、数据传输装置以及手持操作系统依次连接；所述数据采集装置，用于监测待测水平位移并将其转化为手持操作系统能够识别的信号；所述手持操作系统，用于发出指令控制数据采集装置自动监测待测水平位移以及对数据采集装置输出端的信号进行分析处理。
所述数据采集装置包括测量探头、转换器、控制电路以及数据通讯转换电路，所述测量探头与转换器的第一输入端连接后，依次与控制电路以及数据通讯转换电路连接；所述测量探头用于测量待测水平位移并将其转换为模拟信号；所述转换器用于将测量探头输出的模拟信号转换为数字信号；所述控制电路，接收手持操作系统发出的指令，以启动/关闭测量探头采集数据，控制转换器以及数据通讯转换电路工作状态。
所述测量探头的核心部件是伺服加速度传感器。
所述数据传输装置包括USB通讯转换器和/或无线蓝牙通讯转换器。
所述手持操作系统是基于内嵌windows mobile系统的手持设备。
所述手持操作系统包括测量控制模块、数据处理模块以及风险评估模块；所述测量控制模块，控制测量探头启动/关闭、设定测量模式及接收/保存传输到手持操作系统的测量数据；所述数据处理模块，处理接收到的水平位移相对量、将其转换为水平位移绝对量、并以图形化方式输出；所述风险评估模块，根据水平位移绝对量及设定的工程实际情况、得出工程的风险等级。
根据以上的技术方案，可以实现以下的有益效果：
1.本实用新型采用手持操作系统自动控制数据采集装置进行测量数据的采集以及对所采集到的数据进行相应的分析处理，从而极大地降低了现有技术中人工记录数据和/或人工分析处理数据所耗费的人力资源，同时，避免数据采集及其分析处理中人为错误的产生；
2.本实用新型以伺服加速度传感器为基础，结合电子信息技术、通信技术、软件工程以及岩土工程等相关专业，实现水平位移数据监测的智能化，并通过手持操作系统的处理分析，以图形化的方式输出水平位移数据，同时结合实际工程情况得出接受监测的地下工程的风险等级，由此知，其有效地巩固了使用水平位移监测仪对实际工程情况进行监测，使得数据处理分析更便捷、可靠和科学，同时提高了水平位移监测仪的监测精度；
3.本实用新型具有小巧、便捷、快速、稳定、高效和可靠等优点，且测量精度高，操作简便、高效，适用于各种地下工程的水平位移监测。
附图说明
图1是本实用新型工作模块图；
图2是本实用新型手持操作系统的工作模块图；
表1是本实用新型现场测试数据。
具体实施方式
以下将结合附图对本实用新型的技术方案进行详尽的说明。
如图1所示，一种水平位移监测仪，包括数据采集装置、手持操作系统以及将数据采集装置输出端与手持操作系统输入端连接的数据传输装置；所述数据采集装置，用于监测待测水平位移并将其转化为手持操作系统能够识别的信号，包括测量探头、转换器、控制电路以及数据通讯转换电路，所述测量探头与转换器的第一输入端连接后，依次与控制电路以及数据通讯转换电路连接；所述测量探头的核心部件是伺服加速度传感器，用于测量待测水平位移并将其转换为模拟信号；所述转换器用于将测量探头输出的模拟信号转换为数字信号；所述控制电路，接收手持操作系统发出的指令，以启动/关闭测量探头采集数据，控制转换器以及数据通讯转换电路工作状态；所述数据传输装置包括USB通讯转换器和/或无线蓝牙通讯转换器；所述手持操作系统，是基于内嵌windows mobile系统的手持设备，用于发出指令控制数据采集装置自动监测待测水平位移以及对数据采集装置输出端的信号进行分析处理，包括测量控制模块、数据处理模块以及风险评估模块；所述测量控制模块，控制测量探头启动/关闭、设定测量模式及接收/保存传输到手持操作系统的测量数据；所述数据处理模块，处理接收到的水平位移相对量、将其转换为水平位移绝对量、并以图形化方式输出；所述风险评估模块，根据水平位移绝对量及设定的工程实际情况、得出工程的风险等级。
使用时，将测量探头置于专业测井口，当其接收启动/关闭测量命令后，数据采集装置将会自动采集并传输数据。随着探头在测井中深度的变化，数据采集装置将采集到不同深度的水平位移数据。该数据采集装置的具体工作流程是，首先由测量探头将位移信号转换成模拟电信号，控制电路控制转换器将模拟电信号进行实时采样，并经过滤波、A/D转换等处理，以将该模拟信号转换为数字信号，最终通过数据通讯转换电路以及数据传输装置，将数据传输至手持操作系统，然后手持操作系统对所接收到的数据进行转换获得水平位移绝对量，并以图形化方式输出的数据，最后根据随深度变化的水平位移绝对量及设定的工程实际情况、得出工程的风险等级。
如表1所示，为某现场基坑工程中的一个测井，使用该水平位移智能监测仪所得到的监测数据。在测量前，根据测井的实际情况，设定测量参数，包括测量方向设定为向上，测量间距为50mm，起始深度为22m以及导槽的方向。
  深度(m)   相对位移(mm)   深度(ml)   相对位移(mm)
  22   -10.3   16.5   -4.2
  21.5   -11.8   16   -1.2
  21   -16.34   15.5   -2.7
  20.5   -14.8   15   -5.7
  20   -13.3   14.5   -8.7
  19.5   -13.3   14   -7.26
  19   -11.8   13.5   -7.2
  18.5   -10.3   13   -8.7
  18   10.3   12.5   -10.3
  17.5   -11.8   12   -10.3
  17   -8.7   11.5   -14.8
  11   -16.3   5.5   -23.8
  10.5   -19.3   5   -28.4
  10   -25.3   4.5   -31.4
  9.5   -28.4   4   -34.4
  9   -28.4   3.5   -34.4
  8.5   -25.3   3   -35.9
  8   -23.8   2.5   -35.9
  7.5   -23.8   2   -32.9
  7   -23.8   1.5   -35.9
  6.5   -23.8   1   -26.8
  6   -22.3   0.5   9.3
表1
通过该试验过程及监测得到的水平位移数据，可以得到本实用新型具有较好的数据测量精度，可靠性和稳定性，且操作简便、高效，大大地节省了人力物力的支出，具有很好的实用性及推广价值。

Claims (6)

1.一种水平位移监测仪，其特征在于：包括数据采集装置、数据传输装置以及手持操作系统，
所述数据采集装置、数据传输装置以及手持操作系统依次连接；
所述数据采集装置，用于监测待测水平位移并将其转化为手持操作系统能够识别的信号；
所述手持操作系统，用于发出指令控制数据采集装置自动监测待测水平位移以及对数据采集装置输出端的信号进行分析处理。
2.根据权利要求1所述的水平位移监测仪，其特征在于：所述数据采集装置包括测量探头、转换器、控制电路以及数据通讯转换电路，所述测量探头与转换器的第一输入端连接后，依次与控制电路以及数据通讯转换电路连接；
所述测量探头用于测量待测水平位移并将其转换为模拟信号；
所述转换器用于将测量探头输出的模拟信号转换为数字信号；
所述控制电路，接收手持操作系统发出的指令，以启动/关闭测量探头采集数据，控制转换器以及数据通讯转换电路工作状态。
3.根据权利要求2所述的水平位移监测仪，其特征在于：所述测量探头的核心部件是伺服加速度传感器。
4.根据权利要求3所述的水平位移监测仪，其特征在于：所述数据传输装置包括USB通讯转换器和/或无线蓝牙通讯转换器。
5.根据权利要求4所述的水平位移监测仪，其特征在于：所述手持操作系统是基于内嵌windows mobile系统的手持设备。
6.根据权利要求1或5所述的水平位移监测仪，其特征在于：所述于持操作系统包括测量控制模块、数据处理模块以及风险评估模块；
所述测量控制模块，控制测量探头启动/关闭、设定测量模式及接收/保存传输到手持操作系统的测量数据；
所述数据处理模块，处理接收到的水平位移相对量、将其转换为水平位移绝对量、并以图形化方式输出；
所述风险评估模块，根据水平位移绝对量及设定的工程实际情况、得出工程的风险等级。
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