[发明专利]一种基于无线传感技术的岩土工程沉降监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于无线传感技术的岩土工程沉降监测系统，其特征在于：包括至少两段沉降传递板件(1)，沉降传递板件(1)内设有Flexforce弯曲传感器(2)，相邻沉降传递板件(1)通过传感器连接铰(3)连接；各Flexforce弯曲传感器(2)均通过传感器信号采集线缆连接至数据采集传输装置，数据采集传输装置与数据采集分析终端通过无线发射装置连接；

所述沉降传递板件(1)内设有用于容纳Flexforce弯曲传感器(2)的槽，Flexforce弯曲传感器(2)的一端设于沉降传递板件(1)的槽内，Flexforce弯曲传感器(2)的另一端穿过传感器连接铰(3)后，插入相邻段的沉降传递板件(1)的槽内；各段沉降传递板件(1)之间按照上述结构依次连接；

所述传感器连接铰(3)的中心设有用于穿过所述Flexforc弯曲传感器(2)的孔(31)。

2.如权利要求1所述的一种基于无线传感技术的岩土工程沉降监测系统，其特征在于：所述沉降传递板件(1)和传感器连接铰(3)均由3D打印技术制作。

3.如权利要求1所述的一种基于无线传感技术的岩土工程沉降监测系统，其特征在于：所述Flexforce弯曲传感器(2)为矩形条结构。

4.如权利要求3所述的一种基于无线传感技术的岩土工程沉降监测系统，其特征在于：所述沉降传递板件(1)内的用于容纳Flexforce弯曲传感器(2)的槽为矩形槽。

5.如权利要求1或2所述的一种基于无线传感技术的岩土工程沉降监测系统，其特征在于：所述无线发射装置为蓝牙无线传输模块。

6.一种基于无线传感技术的岩土工程沉降监测方法，其特征在于：采用如权利要求1～5任一项所述的基于无线传感技术的岩土工程沉降监测系统，步骤为：多段带有Flexforce弯曲传感器的沉降传递板件埋入土体后，当沉降传递板件受到来自沉降土体的压力时，各段沉降传递板件与水平面之间将出现不同的角度变化；同时各段沉降传递板件内部的Flexforce弯曲传感器也会随之发生弯曲，因此电阻发生相应的改变；数据采集分析终端通过数据采集传输装置采集各Flexforce弯曲传感器的数据，并通过各Flexforce弯曲传感器数据的变化来换算每个监测点的沉降情况，实现对岩土工程沉降情况的实时监测。

7.如权利要求6所述的一种基于无线传感技术的岩土工程沉降监测方法，其特征在于：通过各Flexforce弯曲传感器数据的变化来换算每个监测点的沉降情况的具体方法为：

首先，利用标定实验预先得出沉降传递板件与水平面之间的角度变化和Flexforce弯曲传感器数据变化的关系式；

然后，根据所述关系式和实际测量时各Flexforce弯曲传感器的数据变化，得到各段沉降传递板件与水平面的夹角；设从左侧开始，各段沉降传递板件与水平面的夹角分别为θ₁、θ₂、θ₃、.......、θ_n，n表示发生沉降的沉降传递板件的数量，n为正整数；则所测的岩土工程的土体的总沉降量D为：

D＝d(θ₁+θ₂+θ₃+.......+θ_n)

其中，d为每段沉降传递板件的宽度。