
技术摘要:
本申请的探测头、测量器件、探测装置及监测系统,该探测头包括:探测头本体、能驱动探测头本体运动的驱动部件、及用于采集数据的探测部件;其中,所述探测部件与接入探测头本体中的通信总线通信连接;所述测量器件包括第一传感模块,能采集数据;多个测量器件能活动串 全部
背景技术:
随着社会发展,城市建筑越来越密集,由于地层的复杂性及基坑深度的增加,深基 坑工程极有可能会产生变形,从而严重影响基坑四周的构筑物、交通干道、市政设施及地下 管线的正常使用,研究深基坑的变形机理就显得格外重要。 目前已经开始对隧道、桥梁、高架、大坝等重要建筑进行局部检测,也开始对山体、 河道等进行安全监测;目前的监测通常是修建完成后才开要侧重建筑结构面上检测,例如 建筑结构变形等;当在发生重要建筑结构变形时,经常靠模型与经验进行分析解释,设法解 释号表面发生的现象,然后采取补救措施;对于影响建筑安全的土体内部要素,如土压、土 体蠕动方向、土体内部位移等缺乏有效的监测方法,没有土体变化的直接检测,就无法确定 或找出变形深层次内因,没有从在根本上解决问题。 目前对土体内部运动的监测,基本上是依赖人工检测,人工检测方法存在几个缺 点:(1)存在较大误差,前后数据连续性及可比性差,数据稳定性难以保证,尤其在恶劣天气 与环境下;(2)监测点不可能全面覆盖,尤其对需要监测的局部地区和关心的监测点,监测 难度高,监测数据实时性差;(3)工作量大,耗费人力物力;(4)测试数据量少,难以全面评估 土体健康状况;。 如何完成关键点的土体监测,目前是一个难题,目前是将多种分散通过将智能仪 器、设备和传感器安装在监测区域,采用多种手段完成多个参数的测量,集中度低,要求的 安装条件高。 例如土体位移测量通常采用滑动测斜仪,需要提前埋设测量孔,人工测量;土体压 力埋设土压传感器,土体压力传感器的受力方向和具体位置难以控制;土体的振动需要埋 设专门的振动传感器。所有埋设传感器都面临供电管理,数据采集和电缆保护等问题。 现有技术在实现土体变形精确自动监测时存在成本高、安装复杂、现场应用性差 等问题,用户面临“检不出、检不准、检得慢、检不起”的难题。
技术实现要素:
鉴于以上所述现有技术的缺点,本申请的目的在于提供探测头、测量器件、探测装 置及监测系统,用于解决现有技术中的问题。 为实现上述目的及其他相关目的,本申请提供一种探测头,包括:探测头本体;驱 动部件,设于所述探测头本体中,用于驱动所述探测头本体运动;其中,所述驱动部件用于 与接入探测头本体中的驱动管线连接;探测部件,设于所述探测头本体中,用于采集数据; 其中,所述探测部件用于与接入探测头本体中的信号传输线路连接,以传输所获取的采集 数据。 4 CN 111721189 A 说 明 书 2/9 页 于一实施例中,所述探测头按探测功能不同分为多种探测类型,不同探测类型的 探测头所具备的探测部件不同。 于一实施例中,所述多种探测类型包括:摄像型、测量型、及雷达型中的任意多种: 其中,摄像型的探测头的探测部件包括图像采集器;测量型的探测头的探测部件包括一或 多个压力传感器;雷达型的探测头的探测部件包括超声波或雷达探测器。 于一实施例中,所述信号传输线路还用于作为探测部件的供电线路。 于一实施例中,所述驱动部件的驱动方式包括:电动、气动及液动中的任意一或多 种;所述驱动管线包括:电缆、气管及液管中的任意一或多种。 为实现上述目的及其他相关目的,本申请提供一种测量器件,包括:测量器件本 体、及设于测量器件本体内的电路部件;所述电路部件包括:第一传感模块,其包括:第一传 感部件,用于采集运动数据及地磁数据;第一处理部件,电性连接所述第一传感部件,用于 根据采集的所述运动数据及地磁数据获得所述测量器件的姿态信息,并根据所述姿态信息 生成所在探测点的采集数据;第一通信接口,电性连接所述第一处理部件,并与接入的通信 总线通信,以发送所述采集数据;或者,接收用于触发获取采集数据动作的第一采集指令并 传递至所述第一处理部件;其中,所述测量器件本体内设有用于布设所述的探测头所使用 的所述驱动管线、通信总线、及所述通信总线的多个管线区域。 于一实施例中,所述第一传感部件包括:至少两个加速度传感器、及至少一个地磁 传感器;所述运动数据包括:所述至少两个加速度传感器采集的每组加速度数据;所述第一 处理部件,用于根据每组加速度数据计算获得测量器件的倾斜角度数据和所在位置的振动 数据,以及根据每组地磁数据计算获得所述测量器件的方向数据,并以所述倾斜角度数据、 振动数据及方向数据作为所述采集数据,并以所述倾斜角度数据、土体振动数据及方向数 据作为所述采集数据。 于一实施例中,所述驱动管线包括:电缆、气管及液管中的任意一或多种;其中,电 缆使用第一管线区域,气管及液管使用第二管线区域;所述电路部件的设置区域位于所述 第一管线区域和第二管线区域之间,所述电路部件的设置区域作为所述通信总线使用的第 三管线区域。 于一实施例中,所述通信总线还用于作为所述电路部件的供电线路。 于一实施例中,所述第一传感部件还包括:至少一个温度传感器,用于检测温度数 据。 于一实施例中,所述温度数据还用于供计算补偿因温度变化产生的所述采集数据 的误差。 于一实施例中,所述电路部件包括:第二传感模块;所述第二传感模块包括:第二 处理部件,与所述探测部件通过信号传输线路电性连接,用于获取来自探测部件的采集数 据;第二通信接口,与所述第二处理部件电性连接,用于与所述通信总线通信,以发送来自 探测部件的采集数据;或者,接收用于触发获取采集数据动作的第二采集指令并传递至所 述第二处理部件。 为实现上述目的及其他相关目的,本申请提供一种探测装置,包括:多个所述的测 量器件,能相对运动地逐个端端相连形成测量组件;所述的探测头,安装于位于所述测量组 件一端的测量器件的端部;其中,各测量器件中的电路部件间通过所述通信总线级联,并通 5 CN 111721189 A 说 明 书 3/9 页 过所述通信总线通信连接所述探测头的探测部件。 于一实施例中,相邻测量器件中用于布设相同线路的管线区域间连通,以用于穿 设所述探测头的驱动管线、及通信总线。 于一实施例中,所述测量器件间的连接结构为铰接。 为实现上述目的及其他相关目的,本申请提供一种监测系统,包括:多个所述的探 测装置,分布于不同的探测点;多个数据采集终端,分布于各探测点,且分别与所在探测点 的探测装置通信连接,以从探测装置获取采集数据;各所述数据采集终端,还用于通过无线 通信方式接入通信网络来与服务终端和/或监控终端通信,以发送获取的所述采集数据,以 供服务终端和/或监控终端生成对应各探测点的监测结果;或者,接收用于触发所述探测装 置获取采集数据的采集指令并传递至各探测装置。 于一实施例中,所述数据采集终端包括:地理位置模块和/或时钟模块,用于获取 所述数据采集终端所在的地理位置和/或时间数据;所述数据采集终端,还用于将所在地理 位置和/或时间数据关联于所述采集数据后对外发送。 如上所述,本申请的探测头、测量器件、探测装置及监测系统,该探测头包括:探测 头本体、能驱动探测头本体运动的驱动部件、及用于采集数据的探测部件;其中,所述探测 部件与接入探测头本体中的通信总线通信连接;所述测量器件包括第一传感模块,能采集 数据;多个测量器件能活动串联成测量组件且各测量器件的电路部件间通过通信总线级 联,测量组件可与探测头组合以能随探测头运动,可用于例如隧道、桥梁、高架、大坝上所在 位置的土体监测,结构简单且检测效率高,解决现有土体监测的成本高、安装复杂、现场应 用性差等问题。 附图说明 图1显示为本申请实施例中的探测头的结构示意图。 图2A显示为本申请实施例中摄像型的探测头的结构示意图。 图2B显示为本申请实施例中测量型的探测头的结构示意图。 图2C显示为本申请实施例中雷达型的探测头的结构示意图。 图3显示为本申请实施例中测量器件的结构示意图。 图4显示为本申请实施例中第一传感模块的电路模块示意图。 图5显示为本申请实施例中第一传感模块的具体电路结构示意图。 图6显示为本申请实施例中第二传感模块的电路模块示意图。 图7显示为本申请实施例中第二传感模块的具体电路结构示意图。 图8显示为本申请实施例中测量器件本体的截面示意图。 图9显示为本申请实施例中探测装置的结构示意图。 图10显示为本申请实施例中监测系统的结构示意图。