CN207528223U - 一种基于加速度快速测量的移动测斜仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于加速度快速测量的移动测斜仪及其测量方法，属于深基坑监测领域。它包括读数仪、线缆、绕线盘和探头；线缆缠绕在绕线盘上，绕线盘在测试时放置于测试管道周边；读数仪由显示器和按键，蓝牙模块组成；绕线盘内置蓝牙模块和锂电池，通过蓝牙模块，实现读数仪与绕线盘之间的相互通信；线缆与探头通过航插连接。解决了移动测斜仪在使用过程中由于无法判断探头静止后，采集的数据是否同样稳定的问题，导致操作人员会等待观察几组测试数据而使测试时间增加，本实用新型提供一种基于加速度的移动测斜仪，可以在探头静止后立即更新数据上传读数仪，使移动测斜仪的使用效率增加1倍以上，提高现场工作效率。

Description

一种基于加速度快速测量的移动测斜仪

技术领域

本实用新型涉及一种基于加速度快速测量的移动测斜仪，属于深基坑监测领域。

背景技术

随着当前城市化进程的逐步推进，基坑开挖深度也变得越来越深，不少基坑开挖区域处于地面设施较为密集或者已建建筑较为集中的区域，在施工工艺、地下土体性质以及荷载条件等各类因素制约下有较大几率发生临近建筑物形变以及基坑塌方等严重问题，由此导致诸多安全隐患。所以我们在基坑开挖过程中应通过先进的观测设备与技术进行高精度监测，为基坑工程施工提供科学指导，确保基坑施工安全，为人民群众生命财产安全提供有效保障。

测斜仪是基坑测斜常用仪器，它可以精确地测量沿垂直方向土层或围护结构内部水平位移的工程测量仪器。测斜仪分为移动测斜仪和固定测斜仪两类，在基坑开挖支护监测中常用的是移动测斜仪。移动测斜仪一般有三个部分组成，读数仪、线缆和探头。目前探头部分使用的是MEMS技术，拥有高精度、高热稳定性和环境耐久性等特点。探头内部内置24位A/D转换器保证数据的高分辨率、免除噪声干扰。

移动测斜仪探头在测量过程中，一般先将探头放入测斜管底部，然后缓慢提升移动测斜仪探头，每隔0.5米间距记录一次数据，直到整个管道测试完成。在测试中，每次提升到一个测试点后，会将移动测斜仪线缆通过管口装置固定，使探头在该测试点静止，移动测斜仪读数仪在探头静止后，会等待数据稳定，再保存数据。由于探头在提升过程中，探头输出的角度变化较大，而探头固定后，操作人员观察角度变化不大后，才会保存数据。此过程由于需要人为判断，导致需要等待5-10秒的时间确定数据稳定，整个测斜管测试会增加10分钟~20分钟的测试时间，对于现场大量测斜管监测，会降低移动测斜仪的使用效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于加速度快速测量的移动测斜仪，解决了移动测斜仪在使用过程中由于无法判断探头静止后，采集的数据是否同样稳定的问题，导致操作人员会等待观察几组测试数据而使测试时间增加，本实用新型提供一种基于加速度的移动测斜仪，可以在探头静止后立即更新数据上传读数仪，使移动测斜仪的使用效率增加1倍以上，提高现场工作效率。

本实用新型为了实现上述目的，采用如下技术方案：

一种基于加速度快速测量的移动测斜仪，它包括读数仪、线缆、绕线盘和探头；

线缆缠绕在绕线盘上，绕线盘在测试时放置于测试管道周边；

读数仪由显示器和按键，蓝牙模块组成；

绕线盘内置蓝牙模块和锂电池，通过蓝牙模块，实现读数仪与绕线盘之间的相互通信；

线缆与探头通过航插连接。

进一步的，在测斜管的管口部分安装限位卡装置。

进一步的，航插采用防水结构。

其测量方法：

测量开始时，首先使用读数仪设置管道先关参数，设置管道深度等信息；

然后将线缆与探头通过航插连接，连接完成后，将探头放置预埋设的测斜管内部，此时应该注意探头的导轮对准测斜管的导槽；

将探头放到测斜管底部后，在测斜管的管口部分安装限位卡装置，限位卡装置由于固定线缆上的米标，使线缆拉升到测点后，固定线缆，使探头静止稳定；

开始测量后，打开绕线盘的电源，读数仪与绕线盘通过蓝牙连接，绕线盘通过线缆为探头提供工作电源，并通信；

探头工作后，实时采集加速度传感器数据，当线缆提拉过程中，加速度数据会有变化；

当线缆由静止开始提升时，加速度数据增大，然后探头缓慢提升，加速度数据变为0，当达到下一个测点时，探头由运动变为静止，加速度数据会减小，静止后，加度数数据变为0；

单片机根据加速度数据变化，判断出探头处于何种状态；当单片机判断探头由运动变为静止时，触发倾角传感器数据采集，采集完成后，探头将采集数据通过线缆上传绕线盘，绕线盘通过蓝牙模块将数据发送至读数仪；

提升固定线缆后，待读数仪上面的采集数据有变化后，即可保存数据，继续提升线缆。

本实用新型实现原理：一种基于加速度快速测量的移动测斜仪，主要由读数仪，线缆，绕线盘和探头组成。读数仪采用显示器和按键模块，内置蓝牙模块和存储模块，可以存储现场采集数据。读数仪内置蓝牙模块与绕线盘通信，接收探头采集数据和管道位置信息。绕线盘由蓝牙模块和锂电池，485通信电路组成。485通信电路与线缆连接，锂电池也与线缆连接，为探头提供工作电源。线缆采用4芯电缆，分别为电源和485通信线缆，线缆采用特殊结构制成，可以防止线缆内线芯拉断。线缆外部每隔0.5米有一个线缆米标，用于标识探头位置信息。探头部分与线缆采用防水航插连接。探头内置倾角传感器和采集电路，通过采集电路，单片机可以读取当前的角度值。探头内固定有加速度传感器芯片，加速度传感器芯片与单片机连接，在测试过程中，单片机实时读取加速度数据，单片机通过加速度数据，分析探头是否处于静止状态，如果处于静止状态，则采集倾角传感器数据后立即上传读数仪，操作人员判断数据更新后保存数据。通过加速度传感器芯片，探头自动输出角度值，从而较少测试时间，提高现场测试效率。

本实用新型的有益效果

本实用新型解决了移动测斜仪在使用过程中需要操作人员通过目测方法判断数据稳定的问题，通过探头内置加速度传感器，使探头可以在静止后的最短时间内输出稳定数据，提高了现场移动测斜仪的使用效率。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的工作流程图。

具体实施方式

下面结合附图1、2对本实用新型进行详细描述：

一种基于加速度快速测量的移动测斜仪，它包括读数仪1、线缆2、绕线盘3和探头4；

线缆2缠绕在绕线盘3上，绕线盘3在测试时放置于测试管道周边；

读数仪1由显示器和按键，蓝牙模块组成；

绕线盘3内置蓝牙模块和锂电池，通过蓝牙模块，实现读数仪1与绕线盘3之间的相互通信；

线缆2与探头4通过航插6连接。

在测斜管5的管口部分安装限位卡装置7。

航插6采用防水结构。

其测量方法：

测量开始时，首先使用读数仪1设置管道先关参数，设置管道深度等信息；

然后将线缆2与探头4通过航插6连接，连接完成后，将探头放置预埋设的测斜管5内部，此时应该注意探头4的导轮对准测斜管5的导槽；

将探头4放到测斜管5底部后，在测斜管5的管口部分安装限位卡装置7，限位卡装置7由于固定线缆2上的米标，使线缆2拉升到测点后，固定线缆2，使探头4静止稳定；

开始测量后，打开绕线盘3的电源，读数仪1与绕线盘3通过蓝牙连接，绕线盘3通过线缆2为探头4提供工作电源，并通信；

探头4工作后，实时采集加速度传感器数据，当线缆2提拉过程中，加速度数据会有变化；

当线缆2由静止开始提升时，加速度数据增大，然后探头4缓慢提升，加速度数据变为0，当达到下一个测点时，探头4由运动变为静止，加速度数据会减小，静止后，加度数数据变为0；

单片机根据加速度数据变化，判断出探头4处于何种状态；当单片机判断探头4由运动变为静止时，触发倾角传感器数据采集，采集完成后，探头4将采集数据通过线缆2上传绕线盘3，绕线盘3通过蓝牙模块将数据发送至读数仪1；

提升固定线缆2后，待读数仪1上面的采集数据有变化后，即可保存数据，继续提升线缆2。

不必等待几次数据变化判断数据稳定情况，通过自动采集并上传采集数据，提高了移动测斜仪的使用效率。根据现场实际情况测试，测试效率可以提高1倍以上。

Claims (3)

1.一种基于加速度快速测量的移动测斜仪，其特征在于：它包括读数仪（1）、线缆（2）、绕线盘（3）和探头（4）；

线缆（2）缠绕在绕线盘（3）上，绕线盘（3）在测试时放置于测试管道周边；

读数仪（1）由显示器和按键，蓝牙模块组成；

绕线盘（3）内置蓝牙模块和锂电池，通过蓝牙模块，实现读数仪（1）与绕线盘（3）之间的相互通信；

线缆（2）与探头（4）通过航插（6）连接。

2.根据权利要求1所述的基于加速度快速测量的移动测斜仪，其特征在于：在测斜管（5）的管口部分安装限位卡装置（7）。

3.根据权利要求1所述的基于加速度快速测量的移动测斜仪，其特征在于：航插（6）采用防水结构。