本发明专利技术提供了一种地质运动变形量的全自动测量系统、测量方法及控制方法，测量系统包括驱动单元、测斜管、主控单元及测量单元，驱动单元包括驱动轮、驱动绳及随动轮，驱动轮安装在测斜管的上方，随动轮安装在测斜管的底部，驱动绳的顶端套装在驱动轮上，驱动绳的底端套装在随动轮上，主控单元能够控制驱动轮转动驱使驱动绳带动随动轮转动，测量单元安装在驱动绳上并能够跟随驱动绳运动，测量单元具有存储功能，监测测斜管的变形数据并与主控单元通讯连接，本发明专利技术通过采用滑轮及钢丝绳形成的环形驱动结构，仅驱使钢丝绳动作实现全自动测量地质变形量，与采用配重反复升降的技术相比，极大地降低了能耗，且体积小、易安装，测量结果准确。确。确。
【技术实现步骤摘要】
地质运动变形量的全自动测量系统、测量方法及控制方法
[0001]本专利技术涉及建筑工程
，具体地，涉及一种地质运动变形量的全自动测量系统、测量方法及控制方法，尤其涉及地质运动所产生深层水平变形量的全自动测量系统、测量方法及控制方法。
技术介绍
[0002]在岩土工程监测领域中，测斜仪常被用于监测地质深层水平运动，主要应用于深基坑、边坡、水库大坝等建筑物的监测。
[0003]在需要监测土(岩)深层水平位移的场合，目前广泛采用在被测土地中垂直埋设一根总长度不小于监测深度的专用测斜管，当埋设有测斜管的被测土体发生水平位移变化时，测斜管将发生相应的偏离垂直方向的扭曲变形，测量与垂直方向相对扭曲变形值，经折算便可得到土体发生的水平位移值，这种方法在工程界简称为测斜。测斜管是一种专用空心圆管，通过将测斜仪安装在测斜管中通过上下运动进而实现测斜。
[0004]现有测斜仪分为便携式和固定式两类，便携式测量仪由人工手动操作完成测量，固定式则由一组测斜传感器固定在测斜管壁上组成测量系统完成测量，在专利文献CN111521140A、CN105937898A、CN107328390A、CN109540085A等都阐述了便携式和固定式测斜仪所存在的劳动强度大、测量效率低的弊端，提出了全自动或智能式新型测斜仪的专利技术。
[0005]综上，现有技术中的全自动测斜仪存在共性弊端为：
[0006]一方面，配置收线轮收放电缆或缆绳，造成测斜仪体积大，挤压现场的施工空间。测斜仪通常测量的深度从几十米到上百米，测的越深则需要收纳空间越大。
[0007]另一方面，收放电缆消耗的功耗大，对于采用电池供电的测斜仪则无法支撑长时间待机工作。为了让测斜仪的检测元件能够顺利下落到测斜管下部，会增加检测元件的重量，在施工的不同阶段或周围环境发生多变时，按工程监测要求会提高测量频度，势必带来上下运动的反复做功，大大增加电池的电量消耗。
[0008]鉴于现有技术中的以上缺陷，有必要设计一种新的测量系统，以解决现有技术的缺陷。
技术实现思路
[0009]针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种地质运动变形量的全自动测量系统、测量方法及控制方法。
[0010]根据本专利技术提供的一种地质运动变形量的全自动测量系统，还包括：
[0011]驱动单元，包括驱动轮、驱动绳以及随动轮，所述驱动轮安装在测斜管顶部的上方，所述随动轮安装在所述测斜管的底部，所述驱动绳的顶端套装在所述驱动轮上，所述驱动绳的底端套装在所述随动轮上；
[0012]主控单元，能够控制所述驱动轮转动驱使所述驱动绳带动所述随动轮转动；
[0013]测量单元，安装在所述驱动绳上并能够跟随所述驱动绳运动，监测所述测斜管的
变形数据并具有存储功能，与所述主控单元通讯连接。
[0014]优选地，所述主控单元包括主控制器、通讯处理器、电源模块以及无线充电发射模块；
[0015]所述电源模块用于所述主控单元的供电，所述无线充电发射模块能够对所述测量单元充电；
[0016]所述主控制器与所述驱动单元信号连接并通过所述通讯处理器实现与外部设备的无线连接。
[0017]优选地，所述主控单元中还设置有调试App模块；
[0018]所述通讯处理器包括服务器通讯模块、App通讯模块以及测量单元通讯模块；
[0019]所述服务器通讯模块、App通讯模块、测量单元通讯模块分别与测量服务器、调试App模块、测量单元信号连接。
[0020]优选地，所述驱动单元包括放线驱动器、放线检测器以及编码器轮；
[0021]所述放线驱动器与所述主控单元信号连接并能够驱使所述驱动轮转动，所述编码器轮跟随所述驱动绳运动，用于检测所述驱动绳的运动情况；
[0022]所述放线检测器上设置有编码器，所述放线检测器能够检测所述编码器轮的转动情况。
[0023]优选地，所述驱动单元上设置有机械零点检测器，所述机械零点检测器包括光电管、光电驱动电路以及遮光板；
[0024]所述光电驱动电路与所述光电管电连接，所述遮光板安装在所述测量单元上，所述光电管与所述主控单元信号连接。
[0025]优选地，所述测量单元包括测量芯片、测量单元电池、无线充电模块、连接套管以及测斜杆；
[0026]所述测量芯片、测量单元电池、无线充电模块安装在所述连接套管的内部；
[0027]所述连接套管的顶端用于连接驱动绳的一端，所述连接套管的底端连接所述测斜杆的上端，所述测斜杆的下端连接所述驱动绳的另一端；
[0028]所述无线充电模块与所述测量单元电池电连接；
[0029]所述测量单元电池用于所述测量芯片的供电；
[0030]所述测量芯片与所述无线充电模块信号连接。
[0031]根据本专利技术提供的一种地质运动变形量全自动测量的放线控制方法，包括如下步骤：
[0032]S1：主控单元根据测量参数生成测量任务并将所述的测量任务通知测量单元，所述测量参数包括测量周期、测量深度以及测量间距；
[0033]S2：主控单元将所述测量任务分解为多个测量子步骤；
[0034]S3：主控单元根据多个所述测量子步骤发出控制指令，驱动单元接受所述控制指令并根据测量子步骤的要求执行放线任务；
[0035]S4：完成整个测量任务。
[0036]优选地，所述S3包括如下子步骤：
[0037]S3.1：主控单元生成控制指令发送给驱动单元进而令所述驱动单元自身的步进电机动作；
[0038]S3.2：所述驱动单元中的放线检测器检测放线距离并将检测信息反馈给所述主控单元；
[0039]S3.3：主控单元根据任务目标及获得的检测信息，调整所述步进电机速率；
[0040]S3.4：当编码器轮转动角度达到任务要求时，进入修正模式，修正因为机械原因导致的偏差；
[0041]S3.5：达到任务要求后，主控单元令所述步进电机停止转动，单次放线步骤结束。
[0042]根据本专利技术提供的一种地质运动变形量的全自动测量方法，包括如下步骤：
[0043]M1：主控单元基于从机械零点检测器上获得的信息令驱动单元将测量单元移动到机械零点；
[0044]M2：主控单元与测量单元建立通讯并将测量任务及子步骤发送给测量单元；
[0045]M3：主控单元与测量单元同步并同时开始测量任务；
[0046]M4：主控单元控制驱动单元驱使所述测量单元运动到测斜管的底部；
[0047]M5：主控单元控制驱动单元驱使所述测量单元变速向上运动；
[0048]M6：测量单元根据各个测量子步骤的要求重复执行测量；
[0049]M7：测量单元向上运动到机械零点，完成一次测量；
[0050]M8：主控单元与测量单元建立通讯连接，测量单元将测量数据传输给所述主控单元，完成测量任务。
[0051]优选地，所述M6包括如下子步骤：...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种地质运动变形量的全自动测量系统，其特征在于，包括：驱动单元(1)，包括驱动轮(24)、驱动绳(27)以及随动轮(28)，所述驱动轮(24)安装在测斜管(4)顶部的上方，所述随动轮(28)安装在所述测斜管(4)的底部，所述驱动绳(27)的顶端套装在所述驱动轮(24)上，所述驱动绳(27)的底端套装在所述随动轮(28)上；主控单元(2)，能够控制所述驱动轮(24)转动驱使所述驱动绳(27)带动所述随动轮(28)转动；测量单元(3)，安装在所述驱动绳(27)上并能够跟随所述驱动绳(27)运动，监测所述测斜管(4)的变形数据并具有存储功能，与所述主控单元(2)通讯连接。2.根据权利要求1所述的地质运动变形量的全自动测量系统，其特征在于，所述主控单元(2)包括主控制器(11)、通讯处理器(12)、电源模块(13)以及无线充电发射模块(14)；所述电源模块(13)用于所述主控单元(2)的供电，所述无线充电发射模块(14)能够对所述测量单元(3)充电；所述主控制器(11)与所述驱动单元(1)信号连接并通过所述通讯处理器(12)实现与外部设备的无线连接。3.根据权利要求2所述的地质运动变形量的全自动测量系统，其特征在于，所述主控单元(2)中还设置有调试App模块(15)；所述通讯处理器(12)包括服务器通讯模块、App通讯模块以及测量单元通讯模块；所述服务器通讯模块、App通讯模块、测量单元通讯模块分别与测量服务器、调试App模块(15)、测量单元(3)信号连接。4.根据权利要求1所述的地质运动变形量的全自动测量系统，其特征在于，所述驱动单元(1)包括放线驱动器(21)、放线检测器(22)以及编码器轮(25)；所述放线驱动器(21)与所述主控单元(2)信号连接并能够驱使所述驱动轮(24)转动，所述编码器轮(25)跟随所述驱动绳(27)运动，用于检测所述驱动绳(27)的运动情况；所述放线检测器(22)上设置有编码器，所述放线检测器(22)能够检测所述编码器轮(25)的转动情况。5.根据权利要求4所述的地质运动变形量的全自动测量系统，其特征在于，所述驱动单元(1)上设置有机械零点检测器(23)，所述机械零点检测器(23)包括光电管、光电驱动电路以及遮光板(232)；所述光电驱动电路与所述光电管电连接，所述遮光板(232)安装在所述测量单元(3)上，所述光电管与所述主控单元(2)信号连接。6.根据权利要求1所述的地质运动变形量的全自动测量系统，其特征在于，所述测量单元(3)包括测量芯片(31)、测量单元电池(32)、无线充电模块(35)、连接套管(36)以及测斜杆(37)；所述测量芯片(31)、测量单元电池(32)、无线充电模块(35)安装在所述连接套管(36)的内部；所述连接套管(36)的顶端用于连接驱动绳(27)的一端...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶志辉，裴捷，赵昌成，万伟，朱映红，孙伟国，
申请(专利权)人：上海富城信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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