地表變形數據采集系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及山體或工程邊坡地表變形監測技術領域，具體涉及一種用于地表變形的數據采集系統。
【背景技術】
[0002]山體邊坡與滑坡是一種常見和重大的地質災害，例如造成交通中斷、河道堵塞、水庫失事、建筑物坍塌、廠礦掩埋等事故，從而造成巨大的經濟損失與生命財產損失。因此，對不宜處理或危險性較大的滑坡，監測其變形動態，及時預警，能夠預防災害的發生。并且對于加固處理中以及處理完的邊坡，監測也能為施工提供可靠的資料，保障施工安全。
[0003]地表變形監測是邊坡監測的重要組成部分，目前大多采用水準儀、全站儀等設備對邊坡地表變形進行監測，但這種監測方法較為繁瑣，且數據處理較為復雜，不夠直觀，特別是在地勢條件較為險峻的地區，更增加了量測的難度。
[0004]在工程邊坡領域中，基坑變形監測對建筑工程基坑的施工極為重要。實時的基坑變形監測，可以為基坑的安全施工診斷提供必要的信息，以便及時發現問題并采取相應措施。膨脹土或其它土體邊坡工程在施工期、運行期內在內部荷載作用下通常會發生水平松弛、沉降等變形，對邊坡工程的安全穩定影響較大。因此，對邊坡土體變形監測具有非常重要的意義。目前土體水平位移監測方法主要采用測斜管深部位移、表面觀測墩位移，土體垂直位移監測方法主要采用沉降環、表面水準點等方法。缺乏對地表上側大變形的監測設備。已有的測量方法幾乎均為人工測量，測量工作量大，不易實現實時監測，監測效果具有滯后性。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是針對現有地質變形監測儀器存在監測范圍小和功能不全的問題，提供一種針對地表上側變形的數據采集系統。
[0006]本發明的技術方案:一種地表變形數據米集系統，在地表分布固定有一系列支架，在各支架上至上設置有一個序列化變形數據采集裝置，所述序列化變形數據采集裝置包括MEMS傳感芯片(MEMS傳感器具有加速度檢測感應和雙向轉角度量測功能)、控制單元、GPS模塊和電源，MEMS傳感芯片、GPS模塊和電源分別與控制單元輸入端連接，控制單元輸出端通過無線傳輸模塊或通過有線方式連接協調器，協調器通過無線網絡與后臺服務器連接。
[0007]—種地表變形數據采集方法，在地表通過支架分布固定有一系列序列化變形數據采集裝置，各序列化變形數據采集裝置包括MEMS傳感芯片、控制單元、GPS模塊和電源，利用MEMS傳感芯片檢測局部地點變形時的加速度變化或雙向轉角度變化；多個序列化變形數據采集裝置的控制單元將對應的MEMS傳感器信號通過無線傳輸模塊或通過有線方式連接協調器，協調器通過無線網絡與后臺服務器連接，后臺服務器通過判斷MEMS傳感芯片初始值和變化值來判斷局部地點變化情況，后臺服務器通過判斷相鄰多個MEMS傳感芯片的變化值差異來判斷區域地形變化情況。
[0008]所述協調器采用zigbee協調器。所述無線網絡為移動wifi，或者為GPRS網絡。
[0009]本發明的有益效果:可以對不同高程地質變動進行精確監測，通過多個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，將其轉化成可視狀態或可監控狀態，以便確定地址變化程度。實現全方位監測地質變化的目的，能夠為地質應力分析提供依據，具有結構緊湊，檢測精度高、效果好的優點。
【附圖說明】
[0010]圖1是本發明的序列化變形數據采集裝置分布狀態示意圖；
[0011]圖2是序列化變形數據采集裝置無線傳輸模式連接框圖；
[0012]圖3是序列化變形數據采集裝置有線傳輸模式連接框圖。
[0013]圖中，標號1為支架，2為序列化變形數據采集裝置。
【具體實施方式】
[0014]實施例1:一種地表變形數據米集系統，參見圖1，在地表分布固定有一系列支架1，在各支架1上至上設置有一個序列化變形數據采集裝置2。并且具有防水性和密封性。
[0015]參見圖2，序列化變形數據采集裝置2包括MEMS傳感芯片、控制單元、GPS模塊和電源。MEMS傳感器具有加速度檢測感應和雙向轉角度量測功能。將MEMS傳感芯片、GPS模塊和電源分別與控制單元輸入端連接，控制單元輸出端通過無線傳輸模塊連接協調器，協調器通過無線網絡與后臺服務器連接。
[0016]支架1內嵌入的雙向MEMS傳感芯片，即微機電系統(Microelectro MechanicalSystems )，是采用微電子和微機械加工技術制造出來的新型傳感器。與傳統的傳感器相比，它具有體積小、重量輕、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產、易于集成和實現智能化的特點。MEMS傳感器具有加速度檢測感應和雙向轉角度量測功能。同時，在微米量級的特征尺寸使得它可以完成某些傳統機械傳感器所不能實現的功能。
[0017]實施例2:另一種地表變形數據采集系統，參見圖1和圖3，內容與實施例1基本相同，相同之處不重述，不同的是:控制單元輸出端通過有線方式連接協調器。
[0018]實施例3:—種地表變形數據米集方法，在地表通過支架分布固定有一系列序列化變形數據采集裝置，各序列化變形數據采集裝置包括MEMS傳感芯片、控制單元、GPS模塊和電源，利用MEMS傳感芯片檢測局部地點變形時的加速度變化或雙向轉角度變化；多個序列化變形數據采集裝置的控制單元將對應的MEMS傳感器信號通過無線傳輸模塊或通過有線方式連接協調器，協調器通過無線網絡與后臺服務器連接，后臺服務器通過判斷MEMS傳感芯片初始值和變化值來判斷局部地點變化情況，后臺服務器通過判斷相鄰多個MEMS傳感芯片的變化值差異來判斷區域地形變化情況。并繪制出變形量數據圖形。
[0019]從而，可以對不同高程地質變動進行精確監測，通過多個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，將其轉化成可視狀態或可監控狀態，以便確定地址變化程度。實現全方位監測地質變化的目的，能夠為地質應力分析提供依據，檢測精度高、效果好。
【主權項】
1.一種地表變形數據采集系統，其特征是:在地表分布固定有一系列支架，在各支架上至少設置有一個序列化變形數據采集裝置，所述序列化變形數據采集裝置包括MEMS傳感芯片、控制單元、GPS模塊和電源，MEMS傳感芯片、GPS模塊和電源分別與控制單元輸入端連接，控制單元輸出端通過無線傳輸模塊或通過有線方式連接協調器，協調器通過無線網絡與后臺服務器連接，后臺服務器通過判斷MEMS傳感芯片初始值和變化值來判斷局部地點變化情況，后臺服務器通過判斷相鄰多個MEMS傳感芯片的變化值差異來判斷區域地形變化情況。2.根據權利要求1所述的地表變形數據采集系統，其特征是:所述協調器采用zigbee協調器。3.根據權利要求1所述的地表變形數據采集系統，其特征是:所述無線網絡為移動wifi，或者為GPRS網絡。
【專利摘要】本實用新型公開了一種地表變形數據采集系統，在地表通過支架分布固定有一系列序列化變形數據采集裝置，各序列化變形數據采集裝置包括MEMS傳感芯片、控制單元、GPS模塊和電源，后臺服務器通過判斷MEMS傳感芯片初始值和變化值來判斷局部地點變化情況，后臺服務器通過判斷相鄰多個MEMS傳感芯片的變化值差異來判斷區域地形變化情況。本實用新型可以對不同高程地質變動進行精確監測，通過多個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，將其轉化成可視狀態或可監控狀態，以便確定地址變化程度。實現全方位監測地質變化的目的，能夠為地質應力分析提供依據，檢測精度高、效果好。
【IPC分類】G08C17/02, G08C19/00
【公開號】CN205038774
【申請號】CN201520581380
【發明人】魏魯雙
【申請人】鄭州雙杰科技有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年8月5日