[发明专利]一种新型多功能深层分段监测仪器及串联使用方法

说明书

本发明涉及一种新型多功能深层分段监测仪器，包括下壳体、顶盖、倾角传感器、压力传感器和自动化数据采集装置，所述下壳体的上部设置有顶盖，所述下壳体的内部设置有倾角传感器，所述下壳体外部的两侧分别开设有仪器槽，两个所述仪器槽内均设置有压力传感器，所述压力传感器的受压面位于其外侧壁，所述倾角传感器和压力传感器均通过信号电缆线与自动化数据采集装置连接，所述倾角传感器和压力传感器的传输信号为RS485信号传输；所述自动化数据采集装置包括单片机和无线发射装置。

技术领域

本发明涉及一种新型多功能深层分段监测仪器及串联使用方法，应用在土体深层水平位移以及土压力测量技术领域。

背景技术

公知的，土压力计是一种埋入土体内部测量土体压力的传感器，主要应用于土石坝、土堤和边坡等结构物内部土体压力的测量。基于孔压计测量原理，专利CN211523166U提出了新型土压力计，但无法同时测量水平向及竖向土压力，也无法兼顾多个土压力计同时测量。测斜仪是测量在挖掘及填埋时因为孔洞现象或者地下水位移位等其他影响导致的土壤颗粒的水平或者垂直位移的位置与方向、大小、速度，与设计上的预测位移比较并分析，以判断地基缓冲区域及可施工结构的安全而使用的测量仪。滑动式测斜仪在预防地质滑坡、建筑工程施工监测、大坝等等场景下，用以监测地表下方的深层位移和变形，是一种应用非常广泛的地表下位移和变形的测量设备。固定式测斜仪是一种埋入土体内部测量土体变形的传感器，可以通过串联进行不同深度土体变形的观测。基于多个传统孔压计，专利CN203498817U提出一种固定式测斜仪，可测量不同土体变形。现有的土压力计以及测斜仪一般都单独引线与数据采集仪连接，且单个钻孔内之内进行单种类型的测量数据采集，这限制了串联不同仪器的数据，且增加了钻孔的数量，降低了经济性与环保性。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种新型多功能深层分段监测仪器及串联使用方法，能够同时进行土体深层水平位移及土压力的监测，减少了钻孔的数量，提高了了经济性与环保性。

本发明的技术方案如下：

一种新型多功能深层分段监测仪器，包括下壳体、顶盖、倾角传感器、压力传感器和自动化数据采集装置，所述下壳体的上部设置有顶盖，所述下壳体的内部设置有倾角传感器，所述下壳体外部的两侧分别开设有仪器槽，两个所述仪器槽内均设置有压力传感器，所述压力传感器的受压面位于其外侧壁，所述倾角传感器和压力传感器均通过信号电缆线与自动化数据采集装置连接，所述倾角传感器和压力传感器的传输信号为RS485信号传输；所述自动化数据采集装置包括单片机和无线发射装置。

所述倾角传感器固定设置在下壳体内底面的中心，所述下壳体内部放置倾角传感器之后留有空隙，作为倾角传感器放置和线路连接的通道。

所述倾角传感器采用卡尔曼滤波技术。

所述顶盖和下壳体均由硬质材料制作而成，顶盖和下壳体之间通过螺丝固定并密封连接，所述顶盖的中心开设有预留孔洞。

所述倾角传感器和压力传感器之间通过信号电缆线串联。

一种新型多功能深层分段监测仪器的串联使用方法，包括以下步骤：

S1：将倾角传感器放置在下壳体内部，并用螺丝固定；

S2：通过信号电缆线将所述压力传感器与倾角传感器串联，并将信号电缆线放入底盖内；

S3：将压力传感器放置在下壳体外壁的仪器槽内，进一步将压力传感器用螺丝固定；

S4：将信号电缆线从顶盖中心的预留孔洞中穿出，扣紧顶盖并用螺丝将顶盖与下壳体固定连接，在顶盖与下壳体的连接处进行密封；

S5：重复以上步骤至步骤，组装多组新型多功能深层分段监测仪器，并将组装好的多组新型多功能深层分段监测仪器进行串联，相邻两组新型多功能深层分段监测仪器之间形成一个电缆接头，进一步通过连接钢绞线将多组新型多功能深层分段监测仪器连接在一起；