The utility model provides a device for real-time automatic measurement of tunnel cross-section deformation, which comprises a host computer, a plurality of sensor measuring units connected in series through flexible joints. The sensor measuring unit is fixed on the inner wall of the tunnel. Each sensor measuring unit is equipped with a first microprocessor, an acceleration sensor acquisition module connected with the first microprocessor, and a first communication module, each of which is connected with the first microprocessor. The first communication module of the sensor measurement unit is connected in series. The first sensor measurement unit also includes a second microprocessor connected with the first microprocessor and a second communication module connected with the second microprocessor. Each sensor measuring unit of the utility model independently calculates the tilt angle value of each unit, communicates independently, and improves reliability; adopts the method of time-sharing initiative reporting the tilt angle value of each node to improve the utilization rate of communication; calculates three-dimensional coordinates by the upper computer to achieve the effect of three-dimensional view.
【技术实现步骤摘要】
一种实时自动测量隧道断面变形的装置
本技术涉及变形监测
,具体是一种实时自动测量隧道断面变形的装置。
技术介绍
目前国内在隧道工程变形监测方面,主要通过在隧道的变形区布设监测点,使用收敛计、全站仪、水准仪和三维激光扫描仪等仪器进行逐点、逐断面的测量,人工测量过程繁琐,在进行监测需要长时间理论分析以及现场工程勘探,效率低、花费大量人力物力,并且无法实现自动化测量。市面上也出现了一些自动测量隧道断面变形的装置,例如通过若干节测量杆件和固定座组成的装置,每节测量杆件均设置有倾角传感器,测量杆件的长度随隧道断面的变形发生改变,测量杆件上设置有位移传感器,通过所述位移传感器测量测量杆件的长度变化,根据倾角传感单元和测量杆件的长度得到所述隧道断面的拟合曲线,监测隧道断面的变形。此装置的每节测量杆件需要两个传感器协同测量,容易存在变差,而且每个测量杆件是独立的装置,安装时需要把每个杆件连接起来,安装繁琐。此装置计算的是二维平面内的倾角值,可以体现隧道断面的变形,但此计算方法要求安装时必须把整个装置安装在与隧道垂直的平面内,实际安装过程容易产生偏差。
技术实现思路
本技术实施的目的在于提供一种自动测量隧道断面变形的装置,所述装置具有多个单位长度的传感器测量单元,运用柔性关节连接相邻的两个传感器测量单元,整个传感器装置以链式姿态串接,每个传感器测量单元将测量并计算后的三维空间角度值,传输到上位机,上位机计算出整个测量系统的三维倾斜姿态,实现隧道断面变形的自动测量。一种实时自动测量隧道断面变形的装置,包括上位机、多个通过柔性关节串联的传感器测量单元,所述传感器测量单元固定于隧道 ...
【技术保护点】
1.一种实时自动测量隧道断面变形的装置,其特征在于:包括上位机、多个通过柔性关节串联的传感器测量单元,所述传感器测量单元固定于隧道内壁,每个传感器测量单元内均设有第一微处理器、及与第一微处理器连接的加速度传感器采集模块、第一通信模块,各个传感器测量单元的第一通信模块依次串联通信连接,首个传感器测量单元还包括与第一微处理器连接的第二微处理器、与第二微处理器连接的第二通信模块;所述加速度传感器采集模块,用于采集加速度传感器采集模块在XYZ三个轴上的输出加速度;所述第一微处理器,用于根据加速度传感器采集模块采集所得其在XYZ三个轴上的输出加速度,计算出加速度传感器采集模块的XYZ三个轴与重力矢量之间的夹角;所述第二微处理器通过第二通信模块与上位机通信连接,分时将各个传感器测量单元计算出的加速度传感器采集模块的XYZ三个轴与重力矢量之间的夹角传送给上位机;所述上位机用于根据各个传感器测量单元报送的角度值,计算出各个传感器测量单元末端点坐标,进而得到整个装置的三维图形及在隧道断面平面内的投影。
【技术特征摘要】
1.一种实时自动测量隧道断面变形的装置,其特征在于:包括上位机、多个通过柔性关节串联的传感器测量单元,所述传感器测量单元固定于隧道内壁,每个传感器测量单元内均设有第一微处理器、及与第一微处理器连接的加速度传感器采集模块、第一通信模块,各个传感器测量单元的第一通信模块依次串联通信连接,首个传感器测量单元还包括与第一微处理器连接的第二微处理器、与第二微处理器连接的第二通信模块;所述加速度传感器采集模块,用于采集加速度传感器采集模块在XYZ三个轴上的输出加速度;所述第一微处理器,用于根据加速度传感器采集模块采集所得其在XYZ三个轴上的输出加速度,计算出加速度传感...
【专利技术属性】
技术研发人员:李端有,黄跃文,周芳芳,刘亚翔,秦朋,
申请(专利权)人:李端有,
类型:新型
国别省市:湖北,42
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