土体位移监测系统测斜仪测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112064615A(43)申请公布日2020.12.11(21)申请号202010738349.0G01D5/26(2006.01)(22)申请日2020.07.28(66)本国优先权数据202010342838.42020.04.27CN(71)申请人上海菲伽智能科技有限公司地址201105上海市闵行区沪青平公路277号5楼N12室(72)发明人李建国焦迪赵晨辉黄清博(74)专利代理机构上海伯瑞杰知识产权代理有限公司31227代理人孟旭彤胡永宏(51)Int.Cl.E02D1/00(2006.01)G01C9/00(2006.01)G01C9/02(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称土体位移监测系统测斜仪测量方法(57)摘要一种测斜仪测量方法，包括：接收激活指令后执行光学定位操作，所述的光学定位操作是指将倾角传感器复位到测斜管圆截面上设定的初始零角度；等待并接收主控制器发送的包括测量深度的信息，并且根据该测量深度计算依据测量间距所需的测量步长数；第二步进电机驱动倾角传感器沿着所述测斜管的圆截面旋转90度，采样测斜管圆截面90度时三维MEMS倾角传感器X、Y轴相关垂直重力轴方向的偏移倾角；测斜仪组件接收主控制器发送的时钟同步信息，完成测斜仪组件与主控制器之间的时钟同步；在主控制器的控制下，测斜仪组件在升降机构的钢缆绳牵引下，在测斜管内移动一个步长的距离后停留，在该停留位置的对于倾角传感器数据进行采集。CN112064615ACN112064615A权利要求书1/2页1.一种测斜仪测量方法，用于土体位移监测系统，该系统包括，测斜管，被埋入待监测的土体中；测斜仪组件，被置入所述测斜管内，用于获取测斜管的倾斜数据；升降机构，吊挂住测斜仪组件，控制所述测斜仪组件在测斜管内的上下移动；主控制器，用于控制所述升降机构的动作，同时通过通信接口与测斜仪组件进行数据和指令交互，控制测斜仪组件的测量过程，所述的测斜仪组件电路包括第二微处理器、倾角传感器、光电位置检测传感器和第二步进电机控制器，倾角传感器与第二微处理器连接，采用三维MEMS芯片结构，用于检测测斜管的倾斜角度；第二短距通信模块，用于向主控器批量传输测斜管倾斜数据；光电位置检测传感器，用于对所述倾角传感器的初始零角度的定位；第二步进电机控制器，连接第二步进电机和第二微处理器，用于驱动倾角传感器沿着所述测斜管的圆截面转动；所述测斜仪测量方法是：S101，测斜仪组件电路接收到主控制器发出的激活指令后执行光学定位操作，所述的光学定位操作是指将倾角传感器复位到测斜管圆截面上设定的初始零角度；S102，等待并接收主控制器发送的包括测量深度的信息，并且根据该测量深度计算依据测量间距所需的测量步长数；S103，第二步进电机驱动倾角传感器沿着所述测斜管的圆截面旋转90度，采样测斜管圆截面90度时三维MEMS倾角传感器X、Y轴相关垂直重力轴方向的偏移倾角；S104，第二步进电机驱动倾角传感器离开90角度位置旋转到180度，采样测斜管圆截面180度时三维MEMS倾角传感器其X、Y轴相关垂直重力轴方向的偏移倾角；S104，以此类推，第二步进电机依次驱动倾角传感器倾角传感器移动至70度和0角度至位置，采集270度和0角度时三维MEMS倾角传感器其X、Y轴相关垂直重力轴方向的偏移倾角；S105，测斜仪组件接收主控制器发送的时钟同步信息，完成测斜仪组件与主控制器之间的时钟同步；S106，在主控制器的控制下，测斜仪组件在升降机构的钢缆绳牵引下，在测斜管内移动一个步长的距离后停留，在该停留位置的对于倾角传感器数据进行采集；S107，重复执行前一步骤，当完成预定的步长数后，测斜仪组件在升降机构的牵引下回到初始位置。2.根据权利要求1所述的测斜仪测量方法，其特征在于，在步骤S106中，启动定时计数器定时计数，根据预定时限换算的计数值，控制倾角传感器的旋转时长、倾角传感器数据采集时长、测斜仪组件一个步长的移动时长、测斜仪的每个停留时长。3.根据权利要求2所述的测斜仪测量方法，其特征在于，所述的光学定位操作包括：将所述倾角传感器安装在倾角传感器安装板上，使得倾角传感器X轴指向倾角传感器安装板上开有的小孔方向；在所述倾角传感器安装板的一侧设置光接收器，在所述倾角传感器安装板的另一侧正对光接收器的位置设置光发送器，2CN112064615A权利要求书2/2页第二步进电机驱动倾角传感器安装板沿测斜管圆截面旋转至光接收、发送器对时，所述倾角传感器安装板上的小孔正好位于光发送器与光接收器之间，光发送器发送的光线穿过小孔后被光接收器接收到，定义此时倾角传感器X轴指向为相对于测斜管圆截面上的初始零角度，完成所述的光学定位操作。4.