；
[0039] 3本实用新型通过定滑轮和动滑轮的设计有效解决了坑中测量设备在测量过程中 的晃动、转动等问题，保证了测量过程的准确性。
[0040] 4本实用新型在基坑挖掘之前设置基准点，解决了基坑中心定位的问题，使得测量 结果更加准确有效。
【附图说明】
[0041] 图1为坑上控制设备与坑中测量设备的连接结构示意图；
[0042] 图2为基坑设计中心的定位原理图；
[0043] 图3为坑上控制设备的结构示意图；
[0044] 图4为图3中坑上控制设备的电气连接图；
[0045] 图5为坑中测量设备的结构示意图；
[0046] 图6为图5中坑中测量设备的电气连接图；
[0047] 图7为计算机根据坑中测量设备的测量数据绘制的基坑纵断面示意图；
[0048] 其中：1_电机驱动器；2-基座；3-直流减速电机；4-第一电池；5-联轴器；6-轴 承座；7-转轴；8-第一定滑轮；9-第二定滑轮；10-第三定滑轮；11-第一控制器的控制板； 12-第一无线收发器；13-护板；14-第二无线收发器；15-第二控制器和步进电机驱动器的 控制板；16-动滑轮A ; 17-动滑轮B ; 18-动滑轮C ; 19-顶板；20-二维激光测距仪；21-步 进电机；22-底板；23-垂直激光测距仪；24-侧板25-第二电池；26-钢丝。
【具体实施方式】
[0049] 为了更好地理解本实用新型，下面结合说明书附图对本实用新型的内容做进一步 的说明。
[0050] 本实用新型提供的基坑检测仪由三部分组成，包括：位于基坑上方的坑上控制设 备、位于基坑中的坑中测量设备和计算机；坑上控制设备为坑中测量设备提供支撑，通过钢 丝带动坑中测量设备上下移动，并通过无线收发器向坑中测量设备发送信息。
[0051] 坑上控制设备和坑中测量设备的连接方式如图1所示：
[0052] 图中1钢丝为整根钢丝，所有钢丝相连在一起。经过坑上控制设备的定滑轮和坑 下测量设备的动滑轮的换向作用，在坑山控制设备和坑中测量设备之间起连接作用。
[0053] 钢丝的缠绕顺序为：钢丝一段固定于坑中测量设备的动滑轮A处，绕过坑上控制 设备的第一定滑轮，坑上控制设备的第二定滑轮，坑中测量设备的第动滑轮B，坑中测量设 备的动滑轮C，坑上控制设备的第三定滑轮，最后另一端固定于坑上控制设备的转轴上。
[0054] 随着图1中电机的转动，钢丝开始在转轴上缠绕或释放，经过多组定滑轮和动滑 轮连接，从而带动坑中测量设备上升或下降。
[0055] 坑上控制设备和坑中测量设备的三个定滑轮和三个动滑轮分别分布成等边三角 形，这样钢丝在坑上控制设备和坑中测量设备的拉力点分布成等边三角形，使坑上控制设 备和坑中测量设备受力均匀。
[0056] 另外坑上控制设备的三个定滑轮分布的等边三角形的尺寸大于坑中测量设备的 三个动滑轮形成的等边三角形尺寸，这样钢丝对坑中测量设备的拉力除了竖直方向的拉力 以外，还有水平方向的拉力。该结构有效消除了坑中测量设备的步进电机转动带来的测量 过程的圆周转动和水平晃动。
[0057] 为了方便描述坑上控制设备和坑中测量设备的连接关系，图1中的坑上控制设备 省略了图3中控制板、无线收发器和电池等器件的绘制；图1中的坑中测量设备省略了图5 中底板、二维激光测距仪、以及安装在底板上的各个器件的绘制。
[0058] 检测装置的定位如图2所示：
[0059] 坑上控制设备通过三角架固定在基坑口上方。坑上控制设备的三个定滑轮的中心 处和坑中测量设备的三个动滑轮的中心处均做有标志。而基坑的设计中心标记通常随着 挖掘完成后也会消失，因此需要在基坑周围的直径两侧上布置4个基准点。如图2中A和 A'，B和B'，图2中圆形为基坑。
[0060] 根据图2中几个基准点确定基坑设计中心。在开始测量之前，需要将检测装置的 标记中心与基坑设计中心重合。在A和A'以及B和B'间通过柔性线连接，调节装置三角 架位置，使两根软线交叉中与检测装置的标记中心重合即可，从而找到基坑的设计中心。 [0061 ] 坑上控制设备的结构如图3所示：
[0062] 基座为各组件提供机械支撑。各组件都固定在基座上。第一控制器控制电机驱动 器，电机驱动器控制直流减速电机旋转（包括正转和反转，从而控制井下部分的上升和下 降）。直流减速电机通过连轴器带动转轴旋转，转轴由轴承座固定在基座上，钢丝一端固定 在转轴上，并随着转轴的转动，缠绕到转轴上或从转轴上释放，护板用于转轴转动过程中保 护钢丝，防止钢丝缠绕到其他部件。
[0063] 如图4所示：第一控制器由第一 DC-DC转换电路和第一 ARM微处理器组成；
[0064] 第一 DC-DC转换器的输入端与第一电池相连，用于将第一电池的输出电压分别转 换为第一 RAM微处理器、电机驱动器、直流减速电机、以及第一无线收发器的工作电压后分 别给第一 RAM微处理器、电机驱动器、直流减速电机、以及第一无线收发器供电。
[0065] 第一 RAM微处理器起控制核心作用，其与第一无线收发器通过串口进行通信，第 一无线收发器接收第一 RAM微处理器发送的数据，通过天线发送到坑中测量设备，并通过 天线接收坑中测量设备发送的数据，再通过串口传输到第一 RAM微处理器。
[0066] 第一无线收发器的工作频率为433MHz，其通信协议采用透明传输模式。
[0067] 坑中测量设备的结构图如图5所示：
[0068] 坑中测量设备利用激光测距传感器实现基坑数据的测量。
[0069] 侧板、顶板、底板和支撑杆为各组件提供机械支撑；垂直激光测距仪、第二电池、第 二控制器、步进电机驱动器、以及步进电机都固定在侧板上；其中第二控制器与步进电机驱 动器集成在一块控制板上。第二无线收发器直接通过螺纹孔固定在底板底部。
[0070] 如图6所示：第二控制器包括第二DC-DC转换器和第二ARM微处理器；
[0071] 第二DC-DC转换器的输入端与第二电池相连，用于将第二电池的输出电压分别转 换为第二RAM微处理器、步进电机驱动器、步进电机和第二无线收发器的工作电压后分别 给第二RAM微处理器、步进电机驱动器、步进电机和第二无线收发器供电；
[0072] 第二ARM微处理器通过串口与第二无线收发器通信，第二无线收发器接收坑上控 制设备的测量命令，并传送到第二ARM微处理器中；第二RAM微处理器根据测量时序分别控 制垂直激光测距仪测量基坑的深度、以及二维激光测距仪测量其与基坑侧壁的水平距离， 并利用步进电机驱动器控制步进电机旋转，从而带动二维激光测距仪水平方向旋转，实现 基坑直径的测量；并将测量数据通过第二无线收发器发送给主机。
[0073] 第二ARM微处理器与垂直激光测距仪和二维激光测距仪的关系：
[0074] 第二ARM微处理器过串口向垂直激光测距仪发送测量指令，垂直激光测距仪接收 控制指令，测量到基坑底部的距离，并将测量结果通过串口发送回第二ARM微处理器；同 理，第二ARM微处理器发送测量指令到二维激光测距仪，二维激光测距仪测量到基坑侧壁 的距离，并将测量结果返回第二ARM微处理器。第二ARM微处理器通过步进电机驱动器驱 动步进电机转动一定角度，步进电机通过轴连接带动二维激光测距仪转动相应角度；使得 第二ARM微处理器获取该角度下二维激光测距仪测量距离，并根据电机转动角度及测距仪 测量距离值，获得水平二维距离值，从而计算井壁直径。
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