r>[0064] 本实施例通过上述结构的测斜仪来对滑坡进行测量，相比传统的测斜设备和测斜 方式而言，能够获得如下有益效果：
[0065] (1)由于滑坡的变形都是最先开始于滑坡体的内部，当滑坡处于缓慢蠕滑阶段时， 滑面一般表现不明显，目前传统的固定式测斜仪在探头数量有限、安装位置不准确等因素 的影响下，往往都不能准确反映滑坡的真实位移变形情况。而本发明通过将探头设计成多 个探测节点串联的方式，探测节点由一个主探头和四个副探头串联而成，每个探头长度为 50厘米，一个节点为2. 5米，测斜探头在整个钻孔内实现连续安装，进而获得钻孔内任意深 度的位移数据，即任意深度的滑坡变形均能被准确探测到，能够如实反映滑坡的具体变形 情况。
[0066] (2)本发明实现的是在全孔深度范围内（管口至管底）测斜探头的连续布设，且各 个测斜探头之间采用一条电缆实现串联，即单电缆引出方式，弥补了传统测斜仪孔内的探 头数量有限以及出线过多的缺陷，便于安装和测量。
[0067] (3)传统的测斜仪需要测斜管的辅助才能进行测量，但是测斜管的安装十分麻烦， 需要定位、组装、胶带缠绕等操作，给现场施工带来极大的不便。而本发明采用PVC管替代 传统的测斜管，不仅省去了上述繁琐的操作，提高了整个测斜仪的安装效率，而且探头无需 设计导轮，大大简化了测斜仪的机械结构，降低了产品成本，也使得探头的测量方向不再局 限于测斜管的导槽方向，由于采用波纹管连接，探头可任意匹配钻孔倾斜方向，使得测量更 为准确，精度更高。
[0068] (4)传统测斜仪的测斜管在连接过程中，随着测斜管长度的增长，不可避免地存在 扭转角度问题，传统的测斜仪只能测量顶角，无法测量扭转角，由此带来测量误差。本发明 通过在主探头内设置电子罗盘后，能够感知主探头所在位置的方位角，并以数字量形式输 出，顶角测量范围为-60~+60度，较传统倾斜仪有较大提升，在滑坡发生较大位移时仍然 能进行测量，从而有效解决扭转角度问题，使测量结果更为精准。
[0069] (5)另外，传统的倾斜仪对滑坡深部位移进行测量的过程中常使用的是十字形万 向节，这种万向节体积较大，且由于机械机械结构及工作环境等原因，十字轴与万向节之间 容易卡入杂质，尤其是像本发明在PVC管中填充细砂，更是容易导致转向困难，影响测量。 而本发明采用波纹管进行探测节点及探头的连接，结构简单，既可以起到连接作用，又具有 较大幅度的任意角度柔性旋转能力（可以在±60°范围内任意弯折），能充分地匹配型面 变化要求。
[0070] (5)本发明还能实现废弃钻孔的再次利用。当发生较为严重的滑坡之后，钻孔内出 现一定的错位，此时，传统的测斜管变形严重，测斜仪无法沿着测斜管上的滑槽运动，即钻 孔报废。而本发明由于无需滑槽，通过感知主探头所在位置的地理位置即可实现角度测量， 因此，可在报废钻孔内安装本发明，既降低钻孔成本，又缩短安装工期。
[0071] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依 据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护 范围之内。
【主权项】
1. 一种用于滑坡深部位移测量的无导轮倾斜仪，其特征在于：包括PVC管（I)、设置在 PVC管（1)的管口上方的监测箱（2)以及从PVC管（1)的管口到管底连续布设的若干探测 节点（7)，相邻两个探测节点（7)通过电缆（5)和波纹管（6)连接，每个探测节点（7)包括 一个主探头（3)和四个副探头（4)，主探头（3)与四个副探头（4)通过电缆（5)依次串联， 且主探头⑶与相邻的副探头⑷之间以及相邻两个副探头⑷之间均通过波纹管（6)连 接； 所述监测箱（2)内设有数据采集模块、数据传输模块以及供电模块； 数据采集模块：用于向主探头（3)采集数据； 数据传输模块：用于将数据采集模块采集到的数据通过GPRS传输网络传输至远程数 据服务器中心； 供电模块：为数据采集模块和数据传输模块供电。2. 根据权利要求1所述的一种用于滑坡深部位移测量的无导轮倾斜仪，其特征在于： 所述主探头（3)内设有电路板，该电路板上包括电源管理电路、CPU电路、存贮单元电路、通 信电路、通道切换控制电路、角度传感器、数据采集电路和电子罗盘； 电源管理电路：用于为探测节点（7)提供工作电源； CPU电路：用于实现探测节点（7)的所有控制与管理功能； 贮存电路：用于实现对配置参数和测量结果的保存； 通道切换控制电路：在CPU电路的控制管理下，实现对主探头（3)所有角度传感器输出 信号的任意切换控制； 数据采集电路：用于实现对角度传感器输出信号的模数转换功能； 通信电路：以RS485通信方式实现与数据采集设备的数据和命令的交互功能； 角度传感器：用于实现对主探头所在位置的顶角角度变化的感知，并以数字量形式输 出； 电子罗盘：用于实现主探头（3)所在位置的方位角位置的感知，并以数字量形式输出。3. 根据权利要求2所述的一种用于滑坡深部位移测量的无导轮倾斜仪，其特征在于： 所述每个副探头（4)设有内部电路，该内部电路包括通道切换控制电路和角度传感器，所 述通道切换控制电路在主探头（3)的CPU电路的控制管理下，实现对本副探头所有角度传 感器输出信号的任意切换控制；角度传感器实现对本副探头所在位置的角度变化的感知， 并以数字量形式输出。4. 根据权利要求2或3所述的一种用于滑坡深部位移测量的无导轮倾斜仪，其特征在 于：所述角度传感器为高精度MEMS加速度角度传感器。5. 根据权利要求1所述的一种用于滑坡深部位移测量的无导轮倾斜仪，其特征在于： 所述主探头（3)和副探头（4)采用紫铜管或铝合金管进行封装密封。6. 根据权利要求1所述的一种用于滑坡深部位移测量的无导轮倾斜仪，其特征在于： 所述主探头（3)和副探头（4)的长度均为0. 5米。7. -种用于安装权利要求1~6任一项所述的一种用于滑坡深部位移测量的无导轮倾 斜仪的方法，其特征在于：包括以下安装步骤： (a) 在基岩（8)上选择一滑坡体（9)，并在滑坡体（9)上施工一钻孔； (b) 将PVC管（1)分段连接，然后将连接好的PVC管（1)竖直插入钻孔中； (c) PVC管（1)与钻孔之间的间隙用水泥砂浆填充，使PVC管（1)固定在钻孔内； (d) 将探测节点（7)放入PVC管⑴内，用细砂回填，使探测节点（7)紧固在PVC管（1) 内； (e) 将监测箱（2)安装在钻孔的孔口处，用以采集、传输全孔测斜数据。
【专利摘要】本发明公开了一种用于滑坡深部位移测量的无导轮倾斜仪及其安装方法，包括PVC管、设置在PVC管的管口上方的监测箱以及设置在PVC管内的若干探测节点，相邻两个探测节点通过电缆和波纹管连接，每个探测节点包括一个主探头和四个副探头，主探头与四个副探头通过电缆依次串联，且主探头与相邻的副探头之间以及相邻两个副探头之间均通过波纹管连接；监测箱内设有数据采集模块、数据传输模块以及供电模块；数据采集模块用于向主探头采集数据；数据传输模块用于将数据采集模块采集到的数据通过GPRS传输网络传输至远程数据服务器中心；供电模块为数据采集模块和数据传输模块供电。本发明能够使现场安装施工方便，测量精准，同时还能实现自动化测量以及实时动态监测。
【IPC分类】G01B21/32, G01C9/00
【公开号】CN105091840
【申请号】CN201510222184
【发明人】李扬, 李忠, 季伟峰, 刘一民, 黄磊博, 王佃明, 冯志峰
【申请人】中国地质科学院探矿工艺研究所
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年5月4日