一种变形测量装置及系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术实施例提供了一种变形测量装置及系统，属于监测设备技术领域。该变形测量装置包括设置于地表下面的至少两个具有中空结构的柱体单元，相邻两个柱体单元之间采用柔性关节进行连接，每个柱体单元内安装有传感器、处理器、模数转换器和稳压电源。该变形测量系统包括变形测量装置以及设置于地表上面与所述变形测量装置通信连接的网关，该网关用于汇总所述变形测量装置采集的变形测量数据，并通过网关的远程通信传输模块将采集的变形测量数据上传至一数据中心服务器。本实用新型专利技术能够有效提高对变形数据进行测量的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种变形测量装置及系统
本技术涉及监测设备
，具体而言，涉及一种变形测量装置及系统。
技术介绍
在岩土层深部水平位移的监测过程中，通常采用钻孔测斜仪。在建设实时监测系统时，可选用固定式测斜仪进行长期监测。在监测系统安装之前，需要在监测位置钻探一定深度的测斜孔并安设测斜管，在测斜管内有两组沿坡体滑动方向、垂直坡体滑动方向的导向槽，测斜仪在其导轮和测斜管导向槽的引导下移动到监测位置。各个固定式测斜仪通过双轴倾斜传感器测量在其测斜管安装位置处的倾角改变，并通过基准点数据计算出该测斜位置的相对位移。专利技术人在研究中发现，在设计固定式测斜仪布设方案时，由于前期勘查资料不足造成测斜仪布设深度存在设计误差，导致埋设的测斜仪无法捕捉到滑动面的动态响应特征。其次，传统设计的固定式钻孔测斜仪在现场安装时，所有线缆布置在测斜仪的外面，与连接钢缆混在一起，在安装时十分不便。此外，在安装测斜管时，其接口位置可能存在不闭合的情况，即导向槽槽口不连续，导致测斜仪下放困难。另外，测斜管质量和测斜管布设状态也会直接影响到测斜仪的测量精度。
技术实现思路
本技术提供的一种变形测量装置及系统，安装简单方便，并且有效提高了对变形数据进行测量的精度。第一方面，本技术实施例提供的一种变形测量装置，包括设置于地表下面的至少两个具有中空结构的柱体单元，相邻两个柱体单元之间采用柔性关节进行连接，每个柱体单元内安装有传感器、处理器、模数转换器和稳压电源。优选地，所述柔性关节为具有两个自由度的二维柔性关节，该二维柔性关节包括十字轴承、密封所述柔性关节的橡胶套、两个固定连接件和分别设置于两个固定连接件靠近所述柱体单元一端的密封帽，所述两个固定连接件通过所述十字轴承进行连接，每个所述固定连接件通过一个所述密封帽与一个所述柱体单元固定连接。优选地，所述固定连接件靠近所述柱体单元的一端可拆卸连接有定向卡槽，以保证连接的两个柱体单元具有一致的方向。优选地，相邻两个柱体单元之间的连接线穿过所述二维柔性关节的内部，在所述二维柔性关节的两端分别设置有防水接头，所述连接线通过所述二维柔性关节两端与所述防水接头进行连接。优选地，所述柱体单元和二维柔性关节采用不锈钢材料制成。优选地，所述传感器包括与所述处理器电性相连的双轴倾斜传感器。优选地，所述传感器还包括与所述处理器电性相连的水位计和加速度传感器。第二方面，本技术实施例提供的一种变形测量系统，包括变形测量装置以及设置于地表上面与所述变形测量装置通信连接的网关，该网关用于汇总并所述变形测量装置采集的变形测量数据，并通过网关的远程通信传输模块将采集的变形测量数据上传至一数据中心服务器。优选地，所述网关包括设置于地表上面且用于为所述变形测量装置提供电能的电源供给模块，该电源供给模块包括市电、太阳能供电和燃料电池中的至少一个。优选地，所述变形测量系统还包括一个支架，该支架用于将所述变形测量装置的柱体单元固定安装于待监测载体上。本技术实施例提供的一种变形测量装置及系统，通过将具有中空结构的柱体单元设置于地表下面，在相邻的两个柱体单元之间采用柔性关节进行连接，增加了变形测量装置安装时的方便性。另外，在每个柱体单元内安装有传感器、处理器、模数转换器和稳压电源，将采集到的变形测量数据通过设置于地表上面的网关上传至数据中心服务器，有效提高了对变形数据进行测量的精度。为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应该看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本技术实施方式提供的一种变形测量系统的组成框图。图2是本技术实施方式提供的一种变形测量装置的整体结构示意图。图3是本技术实施方式提供的一种二维柔性关节的立体结构示意图。图4是本技术实施方式提供的一种在第一视角下的柔性关节的整体平面结构示意图。图5是图4中的柔性关节的爆炸平面结构示意图。图中标记分别为：图标：100-变形测量系统；200-变形测量装置；300-网关；400-支架；500-电源供给模块；201-柱体单元；202-柔性关节；203-橡胶套；2021-十字轴承；2022-固定连接件；2023-密封帽；2024-定向卡槽；2025-防水接头；2026-线缆。具体实施方式在设计固定式测斜仪布设方案时，由于前期勘查资料不足造成测斜仪布设深度存在设计误差，导致埋设的测斜仪无法捕捉到滑动面的动态响应特征。其次，传统设计的固定式钻孔测斜仪在现场安装时，所有线缆布置在测斜仪的外面，与连接钢缆混在一起，在安装时十分不便。此外，在安装测斜管时，其接口位置可能存在不闭合的情况，导向槽槽口不连续，导致测斜仪下放困难。另外，测斜管质量和测斜管布设状态也会直接影响到测斜仪的测量精度。鉴于此，本技术的设计者通过长期的探索和尝试，以及多次的实验和努力，不断的改革创新，设计出了一种变形测量装置及系统，可以较好地改善上述问题。为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。另外，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。如图1所示，是本技术实施例提供的一种变形测量系统100的组成框图。该变形测量系统100可以包括变形测量装置200和网关300。实施时，所述变形测量装置200可设置于地表的下面，所述网关300可安装于地表的上面。其中，所述变形测量装置200以有线方式与所述网关300相连，以进行数据传输。本实施例中，所述网关300实时采集所述变形测量装置200测得的变形测量数据，并将该变形测量数据通过远程通信传输模块(例如GPRS、CDMA等)上传至数据中心服务器进行存储和处理等。所述网关300还可以包括电源供给模块500，该电源供给模块500可用于为所述变形测量装置200提供持续稳定的电能。其中，所述电源供给模块500可以包括市电、太阳能供电和燃料电池中的至少一个。另外，所述变形测量系统100还可以包括一个支架400，在现场安装时，所述支架400可将所述变形测量装置200中的多个测量单元依次下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变形测量装置，其特征在于，包括设置于地表下面的至少两个具有中空结构的柱体单元，相邻两个柱体单元之间采用柔性关节进行连接，每个柱体单元内安装有传感器、处理器、模数转换器和稳压电源。

【技术特征摘要】
1.一种变形测量装置，其特征在于，包括设置于地表下面的至少两个具有中空结构的柱体单元，相邻两个柱体单元之间采用柔性关节进行连接，每个柱体单元内安装有传感器、处理器、模数转换器和稳压电源。2.根据权利要求1所述的变形测量装置，其特征在于，所述柔性关节为具有两个自由度的二维柔性关节，该二维柔性关节包括十字轴承、密封所述柔性关节的橡胶套、两个固定连接件和分别设置于两个固定连接件靠近所述柱体单元一端的密封帽，所述两个固定连接件通过所述十字轴承进行连接，每个所述固定连接件通过一个所述密封帽与一个所述柱体单元固定连接。3.根据权利要求2所述的变形测量装置，其特征在于，所述固定连接件靠近所述柱体单元的一端有可拆卸连接定向卡槽，以保证连接的两个柱体单元具有一致的方向。4.根据权利要求2所述的变形测量装置，其特征在于，相邻两个柱体单元之间的连接线穿过所述二维柔性关节的内部，在所述二维柔性关节的两端分别设置有防水接头，所述连接线通过所述二维柔性关节两端与所述防水接头进行连接。5.根据权利要求1-4...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋杰，董梅，胡辉，江子君，张亮，
申请(专利权)人：杭州鲁尔物联科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33