串聯(lián)式序列節(jié)段變形監(jiān)測(cè)傳感裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及山體或工程邊坡地表變形監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于鉆孔或嵌入結(jié)構(gòu)的串聯(lián)式序列節(jié)段變形監(jiān)測(cè)傳感裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]山體邊坡與滑坡是一種常見(jiàn)和重大的地質(zhì)災(zāi)害，例如造成交通中斷、河道堵塞、水庫(kù)失事、建筑物坍塌、廠礦掩埋等事故，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失與生命財(cái)產(chǎn)損失。因此，對(duì)不宜處理或危險(xiǎn)性較大的滑坡，監(jiān)測(cè)其變形動(dòng)態(tài)，及時(shí)預(yù)警，能夠預(yù)防災(zāi)害的發(fā)生。并且對(duì)于加固處理中以及處理完的邊坡，監(jiān)測(cè)也能為施工提供可靠的資料，保障施工安全。
[0003]地表變形監(jiān)測(cè)是邊坡監(jiān)測(cè)的重要組成部分，目前大多采用水準(zhǔn)儀、全站儀等設(shè)備對(duì)邊坡地表變形進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但這種監(jiān)測(cè)方法較為繁瑣，且數(shù)據(jù)處理較為復(fù)雜，不夠直觀，特別是在地勢(shì)條件較為險(xiǎn)峻的地區(qū)，更增加了量測(cè)的難度。
[0004]在工程邊坡領(lǐng)域中，基坑變形監(jiān)測(cè)對(duì)建筑工程基坑的施工極為重要。實(shí)時(shí)的基坑變形監(jiān)測(cè)，可以為基坑的安全施工診斷提供必要的信息，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取相應(yīng)措施。膨脹土或其它土體邊坡工程在施工期、運(yùn)行期內(nèi)在內(nèi)部荷載作用下通常會(huì)發(fā)生水平松弛、沉降等變形，對(duì)邊坡工程的安全穩(wěn)定影響較大。因此，對(duì)邊坡土體變形監(jiān)測(cè)具有非常重要的意義。目前土體水平位移監(jiān)測(cè)方法主要采用測(cè)斜管深部位移、表面觀測(cè)墩位移，土體垂直位移監(jiān)測(cè)方法主要采用沉降環(huán)、表面水準(zhǔn)點(diǎn)等方法。國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有同時(shí)監(jiān)測(cè)土體邊坡不同水平位置處水平松弛變形及沉降變形的專用儀器及其自動(dòng)化儀器，也沒(méi)有滿足土體內(nèi)部大變形的監(jiān)測(cè)設(shè)備。已有的測(cè)量方法幾乎均為人工測(cè)量，測(cè)量工作量大，不易實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)效果具有滯后性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有地質(zhì)變形監(jiān)測(cè)儀器存在監(jiān)測(cè)范圍小和功能不全的問(wèn)題，提供一種可同時(shí)對(duì)地質(zhì)局部變形、扭曲或拉伸監(jiān)測(cè)的串聯(lián)式序列節(jié)段變形監(jiān)測(cè)傳感
目.ο
[0006]本實(shí)用新型的技術(shù)方案:一種串聯(lián)式序列節(jié)段變形監(jiān)測(cè)傳感裝置(SerializedDeformat1n Data Collector或SDDC)，多個(gè)單元節(jié)通過(guò)萬(wàn)向節(jié)連接組成可任意彎曲的檢測(cè)條，在所有單元節(jié)或者部分單元節(jié)上設(shè)置具有加速度監(jiān)測(cè)、角度量測(cè)功能的MEMS傳感器及電源，各MEMS傳感器的信號(hào)線穿出后，匯總于電纜線并與無(wú)線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)連接，所述單元節(jié)為橫截面呈多邊形的多邊形棱柱，多邊形棱柱設(shè)有中心孔，多邊形棱柱的其中一個(gè)側(cè)面開(kāi)設(shè)有安裝槽;所述萬(wàn)向節(jié)包括設(shè)在單元節(jié)前端的軸管，軸管的前端設(shè)有萬(wàn)向節(jié)叉頭，兩萬(wàn)向節(jié)叉頭垂直鉸接在一方形滑塊上，在方形滑塊的中心沿軸向設(shè)置有用于裝配信號(hào)線或電源線的穿線孔;萬(wàn)向節(jié)的各軸管圓周側(cè)壁上設(shè)有多個(gè)限位孔，限位孔中匹配安裝有限位銷，限位銷用來(lái)約束兩軸管的彎折角度。
[0007]優(yōu)選的，單元節(jié)的外側(cè)設(shè)置防水和密封的柔性外套管。
[0008]優(yōu)選的，所述多邊形棱柱為三棱柱，三棱柱的其中一個(gè)側(cè)面開(kāi)設(shè)有安裝槽，安裝槽的深度尺寸大于中心孔的直徑尺寸。
[0009]優(yōu)選的，安裝槽處卡裝有彈性蓋板。
[0010]優(yōu)選的，N個(gè)定位孔沿軸管軸向排列。
[0011]優(yōu)選的，Nf定位孔沿軸管軸向和徑向交叉排列。
[0012]優(yōu)選的，部分單元節(jié)或者全部單元節(jié)內(nèi)嵌裝有單片機(jī)、溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、陀螺儀傳感器及磁場(chǎng)傳感器，溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、陀螺儀傳感器及磁場(chǎng)傳感器均與單片機(jī)連接，單片機(jī)的信號(hào)線穿出后，匯總于電纜線，電纜線與無(wú)線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)連接。
[0013]優(yōu)選的，部分單元節(jié)或者全部單元節(jié)內(nèi)嵌裝有溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、陀螺儀傳感器及磁場(chǎng)傳感器，溫度傳感器、壓力傳感器、濕度傳感器、陀螺儀傳感器及磁場(chǎng)傳感器的信號(hào)線穿出后，均匯總于電纜線，電纜線與無(wú)線數(shù)據(jù)采集傳輸系統(tǒng)連接。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015]本實(shí)用新型可以裝配于鉆孔或嵌入式結(jié)構(gòu)中，對(duì)地質(zhì)任何運(yùn)動(dòng)變化進(jìn)行精確監(jiān)測(cè)，可實(shí)現(xiàn)時(shí)間、加速度、角速度、角度、氣壓、高度、磁場(chǎng)等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集，數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線通道傳輸至主機(jī)或服務(wù)器，各項(xiàng)數(shù)據(jù)可以初始化。
[0016]1、單元節(jié)的橫截面為多邊形棱柱(如三棱柱)，可增強(qiáng)單元節(jié)的強(qiáng)度;單元節(jié)的其中一個(gè)側(cè)面上開(kāi)設(shè)有安裝槽，安裝槽設(shè)在側(cè)面上，最大程度的降低開(kāi)槽對(duì)單元節(jié)的強(qiáng)度影響;萬(wàn)向節(jié)連接方向滑塊處開(kāi)有穿線孔，并將穿線孔進(jìn)行倒角處理，可以從萬(wàn)向節(jié)中央走線路，萬(wàn)向節(jié)的彎轉(zhuǎn)不會(huì)折斷線路;萬(wàn)向節(jié)的各軸管圓周側(cè)壁上設(shè)有限位孔，限位孔中匹配安裝有定位銷，可以自定義活動(dòng)角度，活動(dòng)角度范圍從O度到70度可以定制。
[0017]2、可以對(duì)不同高程地質(zhì)變動(dòng)進(jìn)行精確監(jiān)測(cè)，通過(guò)多個(gè)不同位置的傳感器自身位置變化，以及相鄰位置傳感器之間角度變化，將其轉(zhuǎn)化成可視狀態(tài)(如三維動(dòng)態(tài)變化圖、變化趨勢(shì)圖、變動(dòng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù))或可監(jiān)控狀態(tài)(如報(bào)警狀態(tài))，以便確定地質(zhì)變動(dòng)狀態(tài)。
[0018]3、本實(shí)用新型中各單元節(jié)上的傳感器通過(guò)對(duì)自己不同時(shí)間段的旋轉(zhuǎn)量對(duì)比，或者與相鄰位置傳感器的旋轉(zhuǎn)量對(duì)比，可以監(jiān)測(cè)因剪切或斷層等因素造成的地質(zhì)扭曲變化。
[0019]4、本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)相鄰位置傳感器之間的數(shù)據(jù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)，可以監(jiān)測(cè)地形局部拉伸或壓縮變化。從而實(shí)現(xiàn)全方位監(jiān)測(cè)地質(zhì)變化的目的，能夠?yàn)榈刭|(zhì)應(yīng)力分析提供依據(jù)，具有結(jié)構(gòu)緊湊，檢測(cè)精度高、效果好的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本實(shí)用新型的外觀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2是圖1中單元節(jié)的局部視圖一；
[0022]圖3是圖2中安裝槽處的橫截面示意圖；
[0023]圖4是圖1中萬(wàn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖一；
[0024]圖5是本實(shí)用新型在應(yīng)用中因地層局部變形狀態(tài)對(duì)比圖；
[0025]圖6是圖1中萬(wàn)向節(jié)的結(jié)構(gòu)示意圖二；
[0026]圖7是圖1中單元節(jié)的局部視圖二；
[0027]圖8是圖7中安裝槽處的橫截面示意圖；
[0028]圖9是四棱柱單元節(jié)的安裝槽處橫截面示意圖；
[0029]圖10是六棱柱單元節(jié)的安裝槽處橫截面示意圖；
[0030]圖中，標(biāo)號(hào)I為單元節(jié)，2為萬(wàn)向節(jié)，3為柔性外套管，4為電纜線，5為端頭固定件，6為雙向MEMS傳感器，Ia為安裝槽，Ib為中心孔、Ic為彈性蓋板，Id為卡舌，2a為軸管，2b為萬(wàn)向節(jié)叉頭，2c為方形連接塊，2d為穿線孔，2e為限位銷，2f為限位孔。
【具體實(shí)施方式】
[0031 ] 實(shí)施例一:一種串聯(lián)式序列節(jié)段變形監(jiān)測(cè)傳感裝置(Serialized Deformat1nData Collector或SDDC)，參見(jiàn)圖1_5，多個(gè)單元節(jié)I通過(guò)萬(wàn)向節(jié)2連接組成可任意彎曲的檢測(cè)條，單元節(jié)I的主體為三棱柱。由于單元節(jié)長(zhǎng)度范圍較大，較長(zhǎng)的單元節(jié)長(zhǎng)達(dá)半米至數(shù)米，圓柱形單元節(jié)自身抗彎曲能力很弱，容易因自身變形而影響檢測(cè)數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型將單元節(jié)主體設(shè)置為三棱柱，明顯可以提高抗彎曲強(qiáng)度。
[0032]三棱柱設(shè)有中心孔lb，三棱柱的其中一個(gè)側(cè)面上開(kāi)設(shè)有安裝槽la，安裝槽Ia的深度尺寸大于中心孔Ib的