[发明专利]一种深孔变形自动化监测装置及方法

权利要求书

1.一种深孔变形自动化监测装置，其特征在于：包括地表位移变形传感器、数个固定式测斜仪和监测平台，所述地表位移变形传感器安装在深孔孔顶的地表面处，作为变形控制点，用于测量深孔孔顶地表在滑移方向的地表变形值；所述固定式测斜仪从深孔底部至深孔孔顶等间距竖直安放，用于测量深孔孔内各固定式测斜仪设置点的角度变形值；所述监测平台设置在深孔孔顶旁侧；

所述地表位移变形传感器和固定式测斜仪分别与监测平台相连接；

所述监测平台包括计算模块和通讯模块，所述通讯模块用于接收地表变形值和深孔孔内各固定式测斜仪设置点的变形值，所述计算模块用于对深孔孔内各固定式测斜仪设置点的变形值按长度的比例加以修正；

所述计算模块对监测的孔内变形值按长度的比例加以修正，具体为：将地表变形值S₀替代地表水平位移反向推算深孔内各固定式测斜仪设置点的变形量，计算公式为：其中S’₀为深孔孔顶与深孔孔底之间的采用固定式测斜仪计算的偏移量总和，L为各固定式测斜仪之间的安装间距，θ_k为第k个固定式测斜仪的现场实测角度变形数据，则S_修正为深孔内各固定式测斜仪设置点修正后的水平位移。

2.根据权力要求1所述的一种深孔变形自动化监测装置，其特征在于：所述固定式测斜仪每两个之间的布置间距为3-10m。

3.根据权力要求2所述的一种深孔变形自动化监测装置，其特征在于：所述固定式测斜仪每两个之间的布置间距为5m。

4.根据权力要求1所述的一种深孔变形自动化监测装置，其特征在于，所述监测平台还包括时间模块、存储模块、微处理器和预测模块，所述时间模块、存储模块和预测模块分别与微处理器相连接，所述存储模块将一天中采集的数据按照时间顺序进行存储作为历史数据，所述预测模块用于根据历史数据进行变形预测。

5.根据权力要求1所述的一种深孔变形自动化监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1.在深孔孔顶的地表面处，安装地表位移变形传感器，测量深孔孔顶地表在滑移方向的地表变形值S₀，并将S₀作为精确值；

S2.从深孔底部至深孔孔顶等间距竖直安放n个固定式测斜仪，则深孔内第Km个固定式测斜仪所在位置处的水平位移为深孔孔顶处测斜仪所在位置处的水平位移为

S3.将S₀替代Sn反算孔内各点的变形量，利用长度的比例进行修正，得到修正后的水平位移。

6.根据权力要求5所述的一种深孔变形自动化监测方法，其特征在于：还包括以下步骤：

S4.将修正后的水平位移作为该时刻的最终变形值，并计算变形速度，并存储；

S5.选取变形速度中的最大值作为参考值，通过计算预估变形临界点到来的时间。