串联式序列节段变形监测传感装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及山体或工程边坡地表变形监测技术领域，具体涉及一种用于钻孔或嵌入结构的串联式序列节段变形监测传感装置。
【背景技术】
[0002]山体边坡与滑坡是一种常见和重大的地质灾害，例如造成交通中断、河道堵塞、水库失事、建筑物坍塌、厂矿掩埋等事故，从而造成巨大的经济损失与生命财产损失。因此，对不宜处理或危险性较大的滑坡，监测其变形动态，及时预警，能够预防灾害的发生。并且对于加固处理中以及处理完的边坡，监测也能为施工提供可靠的资料，保障施工安全。
[0003]地表变形监测是边坡监测的重要组成部分，目前大多采用水准仪、全站仪等设备对边坡地表变形进行监测，但这种监测方法较为繁琐，且数据处理较为复杂，不够直观，特别是在地势条件较为险峻的地区，更增加了量测的难度。
[0004]在工程边坡领域中，基坑变形监测对建筑工程基坑的施工极为重要。实时的基坑变形监测，可以为基坑的安全施工诊断提供必要的信息，以便及时发现问题并采取相应措施。膨胀土或其它土体边坡工程在施工期、运行期内在内部荷载作用下通常会发生水平松弛、沉降等变形，对边坡工程的安全稳定影响较大。因此，对边坡土体变形监测具有非常重要的意义。目前土体水平位移监测方法主要采用测斜管深部位移、表面观测墩位移，土体垂直位移监测方法主要采用沉降环、表面水准点等方法。国内外还没有同时监测土体边坡不同水平位置处水平松弛变形及沉降变形的专用仪器及其自动化仪器，也没有满足土体内部大变形的监测设备。已有的测量方法几乎均为人工测量，测量工作量大，不易实现实时监测，监测效果具有滞后性。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是针对现有地质变形监测仪器存在监测范围小和功能不全的问题，提供一种可同时对地质局部变形、扭曲或拉伸监测的串联式序列节段变形监测传感
目.ο
[0006]本实用新型的技术方案:一种串联式序列节段变形监测传感装置(SerializedDeformat1n Data Collector或SDDC)，多个单元节通过万向节连接组成可任意弯曲的检测条，在所有单元节或者部分单元节上设置具有加速度监测、角度量测功能的MEMS传感器及电源，各MEMS传感器的信号线穿出后，汇总于电缆线并与无线数据采集传输系统连接，所述单元节为横截面呈多边形的多边形棱柱，多边形棱柱设有中心孔，多边形棱柱的其中一个侧面开设有安装槽;所述万向节包括设在单元节前端的轴管，轴管的前端设有万向节叉头，两万向节叉头垂直铰接在一方形滑块上，在方形滑块的中心沿轴向设置有用于装配信号线或电源线的穿线孔;万向节的各轴管圆周侧壁上设有多个限位孔，限位孔中匹配安装有限位销，限位销用来约束两轴管的弯折角度。
[0007]优选的，单元节的外侧设置防水和密封的柔性外套管。
[0008]优选的，所述多边形棱柱为三棱柱，三棱柱的其中一个侧面开设有安装槽，安装槽的深度尺寸大于中心孔的直径尺寸。
[0009]优选的，安装槽处卡装有弹性盖板。
[0010]优选的，N个定位孔沿轴管轴向排列。
[0011]优选的，Nf定位孔沿轴管轴向和径向交叉排列。
[0012]优选的，部分单元节或者全部单元节内嵌装有单片机、温度传感器、压力传感器、湿度传感器、陀螺仪传感器及磁场传感器，温度传感器、压力传感器、湿度传感器、陀螺仪传感器及磁场传感器均与单片机连接，单片机的信号线穿出后，汇总于电缆线，电缆线与无线数据采集传输系统连接。
[0013]优选的，部分单元节或者全部单元节内嵌装有温度传感器、压力传感器、湿度传感器、陀螺仪传感器及磁场传感器，温度传感器、压力传感器、湿度传感器、陀螺仪传感器及磁场传感器的信号线穿出后，均汇总于电缆线，电缆线与无线数据采集传输系统连接。
[0014]本实用新型的有益效果是:
[0015]本实用新型可以装配于钻孔或嵌入式结构中，对地质任何运动变化进行精确监测，可实现时间、加速度、角速度、角度、气压、高度、磁场等数据的实时采集，数据通过无线通道传输至主机或服务器，各项数据可以初始化。
[0016]1、单元节的横截面为多边形棱柱(如三棱柱)，可增强单元节的强度;单元节的其中一个侧面上开设有安装槽，安装槽设在侧面上，最大程度的降低开槽对单元节的强度影响;万向节连接方向滑块处开有穿线孔，并将穿线孔进行倒角处理，可以从万向节中央走线路，万向节的弯转不会折断线路;万向节的各轴管圆周侧壁上设有限位孔，限位孔中匹配安装有定位销，可以自定义活动角度，活动角度范围从O度到70度可以定制。
[0017]2、可以对不同高程地质变动进行精确监测，通过多个不同位置的传感器自身位置变化，以及相邻位置传感器之间角度变化，将其转化成可视状态(如三维动态变化图、变化趋势图、变动实时数据)或可监控状态(如报警状态)，以便确定地质变动状态。
[0018]3、本实用新型中各单元节上的传感器通过对自己不同时间段的旋转量对比，或者与相邻位置传感器的旋转量对比，可以监测因剪切或断层等因素造成的地质扭曲变化。
[0019]4、本实用新型通过对相邻位置传感器之间的数据状态监测，可以监测地形局部拉伸或压缩变化。从而实现全方位监测地质变化的目的，能够为地质应力分析提供依据，具有结构紧凑，检测精度高、效果好的优点。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的外观结构示意图；
[0021]图2是图1中单元节的局部视图一；
[0022]图3是图2中安装槽处的横截面示意图；
[0023]图4是图1中万向节的结构示意图一；
[0024]图5是本实用新型在应用中因地层局部变形状态对比图；
[0025]图6是图1中万向节的结构示意图二；
[0026]图7是图1中单元节的局部视图二；
[0027]图8是图7中安装槽处的横截面示意图；
[0028]图9是四棱柱单元节的安装槽处横截面示意图；
[0029]图10是六棱柱单元节的安装槽处横截面示意图；
[0030]图中，标号I为单元节，2为万向节，3为柔性外套管，4为电缆线，5为端头固定件，6为双向MEMS传感器，Ia为安装槽，Ib为中心孔、Ic为弹性盖板，Id为卡舌，2a为轴管，2b为万向节叉头，2c为方形连接块，2d为穿线孔，2e为限位销，2f为限位孔。
【具体实施方式】
[0031 ] 实施例一:一种串联式序列节段变形监测传感装置(Serialized Deformat1nData Collector或SDDC)，参见图1_5，多个单元节I通过万向节2连接组成可任意弯曲的检测条，单元节I的主体为三棱柱。由于单元节长度范围较大，较长的单元节长达半米至数米，圆柱形单元节自身抗弯曲能力很弱，容易因自身变形而影响检测数据。本实用新型将单元节主体设置为三棱柱，明显可以提高抗弯曲强度。
[0032]三棱柱设有中心孔lb，三棱柱的其中一个侧面上开设有安装槽la，安装槽Ia的深度尺寸大于中心孔Ib的