深部钻孔变形监测集成系统及监测系统 |
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| 申请号 | CN201710781379.8 | 申请日 | 2017-09-01 | 公开(公告)号 | CN107355212A | 公开(公告)日 | 2017-11-17 |
| 申请人 | 杭州鲁尔物联科技有限公司; | 发明人 | 宋杰; 胡辉; 董梅; 张亮; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种深部钻孔 变形 监测集成系统及监测系统，包括 箱体 、深部钻孔测量装置以及固定 支架 、控制终端。所述深部钻孔测量装置包括：至少一个 绞盘 ；以及设置在所述绞盘上，用于被释放到预先确定的深部钻孔内，以进行深部钻孔变形测量的 传感器 链。本 申请 实施例 提供的深部钻孔监测集成系统通过在箱体内设置固定支架和绞盘，可以将用于进行深部钻孔监测的传感器链设置在绞盘上，该集成系统可以实现在一些极端环境中进行深部钻孔的监测作业。该集成系统结构简单，利于部署，方便作业，可以满足在各种环境中的深部钻孔监测作业。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种深部钻孔变形监测集成系统，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 深部钻孔变形监测集成系统及监测系统技术领域[0001] 本发明涉及钻孔测量技术领域，具体而言，涉及一种深部钻孔变形监测集成系统及监测系统。 背景技术[0002] 在进行深部钻孔的变形监测时，经常需要处于野外等极端环境，在这样的环境中进行监测作业时，由于没有固定的场地，监测作业很难展开，设备的部署很难进行，而且得不到长期保护，不利于野外等环境中的深部钻孔测量作业。 发明内容[0003] 有鉴于此，本发明提供了一种深部钻孔变形监测集成系统及监测系统，可以解决上述问题。 [0004] 本发明提供的技术方案如下： [0005] 一种深部钻孔变形监测集成系统，包括： [0006] 箱体，所述箱体具有容纳腔室； [0007] 设置在所述容纳腔室内，用于进行深部钻孔测量的深部钻孔测量装置； [0008] 设置在所述容纳腔室内，用于固定所述深部钻孔测量装置的固定支架； [0009] 与所述深部钻孔测量装置连接，用于接收所述深部钻孔测量装置的测量数据的控制终端；其中，所述深部钻孔测量装置包括：至少一个绞盘；以及设置在所述绞盘上，用于被释放到预先确定的深部钻孔内，以进行深部钻孔变形测量的传感器链。 [0010] 进一步的，该深部钻孔变形监测集成系统还包括与所述绞盘的转轴连接，用于驱动所述绞盘旋转，以释放或回收所述传感器链的驱动装置。 [0011] 进一步的，该深部钻孔变形监测集成系统还包括： [0012] 用于检测所述绞盘旋转圈数的检测设备；该检测设备包括设置在所述绞盘上的光线发生器，以及设置在所述固定支架上，与所述光线发生器对应，用于在接收到所述光线发生器发出的光线时生成脉冲信号的光电转换传感器。 [0014] 进一步的，所述箱体内还设置有用于驱动所述固定支架上升或下降的顶升装置。 [0016] 进一步的，该深部钻孔变形监测集成系统还包括设置在所述箱体内，与所述控制终端连接，用于对所述测量数据进行存储和处理的数据服务器。 [0017] 进一步的，该深部钻孔变形监测集成系统还包括与所述服务器通信连接，用于存储和处理所述测量数据的远程服务器。 [0018] 进一步的，所述绞盘为四边绞盘或六边绞盘。 [0019] 本发明还提供了一种监测系统，包括多个上述深部钻孔变形监测集成系统，以及用于将所述传感器链检测得到的测量数据发送至外部设备的通信基站。 [0020] 本申请实施例提供的深部钻孔变形监测集成系统通过在箱体内设置固定支架和绞盘，可以将用于进行深部钻孔变形监测的传感器链设置在绞盘上，通过绞盘可以方便传感器该集成系统可以实现在一些极端环境中进行深部钻孔的监测作业。该集成系统结构简单，利于部署，方便作业，可以满足在各种环境中的深部钻孔变形监测作业。 附图说明[0022] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。 [0023] 图1为本发明实施例提供的一种深部钻孔变形监测集成系统的功能模块示意图。 [0024] 图2为本发明实施例提供的一种深部钻孔变形监测集成系统的结构示意图。 [0025] 图3为本发明实施例提供的另一种深部钻孔变形监测集成系统的示意图。 [0026] 图4为本发明实施例提供的另一种深部钻孔变形监测集成系统的示意图。 [0027] 图5为本发明实施例提供的另一种深部钻孔变形监测集成系统的示意图。 [0028] 图6为本发明实施例提供的另一种深部钻孔变形监测集成系统的示意图。 [0029] 图标：100-深部钻孔变形监测集成系统；110-箱体；120-深部钻孔测量装置；121-绞盘；122-传感器链；130-固定支架；140-控制终端；150-驱动装置；160-检测设备；161-光线发生器；162-光电转换传感器；163-磁块；164-霍尔传感器；170-顶升装置；180-数据服务器；190-远程服务器。 具体实施方式[0030] 下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0031] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。 [0032] 本申请实施例提供了一种深部钻孔变形监测集成系统100，如图1所示，包括箱体110、深部钻孔测量装置120、固定支架130和控制终端140。 [0033] 箱体110的尺寸可以根据实际需要确定，例如可以采用集装箱作为放置其他设备的箱体110，集装箱的尺寸统一，可以选择不同规格的集装箱满足不同场地的深部钻孔变形监测需求。并且集装箱的吊装和转运都可以利用现有的吊装设备和运输车辆进行，方便进行深部钻孔的快速部署。箱体110内的空间可以作为容纳其他设备的场地，工作人员可以在箱体110内进行深部钻孔的相关监测作业，在一些野外或不便搭建固定房屋的地区，通过可吊装转运的箱体110，可以快速建立一个作业场地。 [0034] 深部钻孔测量装置120设置在所述容纳腔室内，用于进行深部钻孔测量。详细的，该深部钻孔测量装置120可以包括绞盘121，以及设置在所述绞盘121上，用于被释放到预先确定的深部钻孔内，以进行深部钻孔变形测量的传感器链122。绞盘121可以绕转轴旋转，传感器链122可以预先缠绕在绞盘121上，通过旋转绞盘121可以实现传感器链122的释放或者回收。同时在进行深部钻孔的变形测量时，传感器链122的长度可能较长，利用绞盘121将传感器链122收纳，可以减小传感器链122的占用体积，方便搬运存放。同时，传感器链122的长度可以根据测量需要预先确定，并缠绕在绞盘121上。在需要进行测量时，将缠绕有传感器链122的绞盘121固定设置在箱体110中。通过调整固定支架130的位置，保证绞盘121在释放传感器链122时，传感器链122可以垂直的进入到深部钻孔中。 [0035] 本申请实施例中的传感器链122可以包括用于设置于地表下面的至少两个具有中空结构的柱体单元，相邻两个柱体单元之间采用柔性关节进行连接，每个柱体单元内安装有传感器、处理器、模数转换器和稳压电源等。设置在柱体单元内的传感器可用于采集待监测载体的变形测量数据，模数转换器可以将传感器输出的模拟信号转换成数字信号。在本申请实施例中，所述传感器可包括双轴倾斜传感器、水位计以及加速度传感器等。针对不同的应用场景、监测需求以及监测内容，可选择不同的传感器组合成传感器链122，该传感器链122中的传感器可重新进行拆分和组合。 [0036] 固定支架130设置在所述容纳腔室内，用于固定所述深部钻孔测量装置120。固定支架130的设置位置可以根据深部钻孔的实际位置确定，保证既可以实现对深部钻孔测量装置120的固定，同时能够保证绞盘121上的传感器链122能够顺利的放置进入预先确定的深部钻孔内。 [0037] 在箱体110内还可以设置有与所述深部钻孔测量装置120连接，用于接收所述深部钻孔测量装置120的测量数据的控制终端140。该控制终端140可以对采集到的数据进行存储和显示，并可对采集到的数据是否满足预设条件进行判断，并可以在采集到的数据不满足预设条件时，进行告警。 [0038] 在一种具体实施方式中，如图2所示，深部钻孔测量装置120还可以包括与所述绞盘121的转轴连接，用于驱动所述绞盘121旋转，以释放或回收所述传感器链122的驱动装置150。驱动装置150可以为电机，通过控制电机的运转实现绞盘121的旋转，进而实现传感器链122的释放或回收。所述绞盘121可以为四边绞盘121或六边绞盘121。四边绞盘121每一圈能够缠绕4根传感器测量单元，六边结构每圈可缠绕6根传感器测量单元。四边绞盘121结构适用于钻孔深度不大，需要传感器数量较少的情况，六边绞盘121结构可以适合深度更深的钻孔。 [0039] 在一种具体实施方式中，如图4所示，该深部钻孔变形监测集成系统100还可以包括用于检测所述绞盘121旋转圈数的检测设备160。该检测设备160包括设置在所述绞盘121上的光线发生器161，以及设置在所述固定支架130上，与所述光线发生器161对应，用于在接收到所述光线发生器161发出的光线时生成脉冲信号的光电转换传感器162。设置在绞盘121上的光线发生器161可以发出特定波长的光线，光电转换传感器162在接收到这样的光线时可以生成脉冲信号。光线发生器161在随绞盘121旋转的过程中，光电转换传感器162可以每隔一周接收到一次光线，并生成一脉冲信号。通过确定脉冲信号的数量可以确定绞盘 121旋转的圈数，进而确定释放或回收的传感器链122的长度。 [0040] 在一种具体实施方式中，如图5所示，所述检测设备160包括设置在所述绞盘121上的磁块163，以及设置在所述固定支架130上，与所述磁块163对应，用于在感应到所述磁块163的磁场时生成脉冲信号的霍尔传感器164。通过在绞盘121上设置磁块163，以及设置对应的霍尔传感器164，可以通过磁块163的磁场使霍尔传感器164生成对应的脉冲信号。实现记录绞盘121旋转圈数的记录，方便对传感器链122释放或回收长度的统计。磁块163的具体设置位置和霍尔传感器164的位置可以根据绞盘121的结构确定。 [0041] 在一种具体实施方式中，再如图2和图3所示，所述箱体110内还设置有用于驱动所述固定支架130上升或下降的顶升装置。该顶升装置170可以为液压设备或其他形式的装置，可以实现对固定支架130的顶升，方便固定支架130和绞盘121的安置，便于深部钻孔的监测作业。 [0042] 在一种具体实施方式中，该深部钻孔变形监测集成系统100还包括用于为所述供电的电源，以及设置在所述箱体110外，用于将太阳能转换为电能的太阳能电池板。电源可以采用市电或其他形式的电能，电源还可以包括蓄电池，可以将太阳能电池板转换的电能进行存储，方便深部钻孔变形监测集成系统100可以在没有市电的场地上使用，扩展该深部钻孔变形监测集成系统100的作业范围，满足不同场所的深部钻孔变形监测需求。 [0043] 在一种具体实施方式中，如图6所示，该深部钻孔变形监测集成系统100还可以包括与控制终端140通信连接的远程服务器190，可以将监测得到的各种数据传输至远程服务器190中进行存储分析，提高数据存储的安全性和处理的速度。箱体110内还可以配置与控制终端140俩连接的数据服务器180，各种数据可以在数据服务器180中进行存储和处理。 [0044] 此外，该深部钻孔变形监测集成系统100中还可以在箱体110内设置各种深部钻孔需要用到的工具，如螺丝刀、扳手、紧急通信设备等，方便深部钻孔的监测作业。常用的设备可以和控制终端140集成设置在一个箱体110中，并可以进行防水设计，方便进行监测操作。同时，箱体110内还可以配置各种安全作业设备，以便在出现紧急情况时进行各种安全措施的展开，提高安全作业水平。 [0045] 本申请实施例还提供了一种监测系统，包括多个上述深部钻孔变形监测集成系统100，以及通信基站，该通信基站可以将各个深部钻孔变形监测集成系统100得到的测量数据进行通信转发。 [0046] 综上所述，本申请实施例提供的深部钻孔变形监测集成系统100通过在箱体110内设置固定支架130和绞盘121，可以将用于进行深部钻孔监测的传感器链122设置在绞盘121上，该集成系统可以实现在一些极端环境中进行深部钻孔的监测作业。该集成系统结构简单，利于部署，方便作业，可以满足在各种环境中的深部钻孔监测作业。 [0047] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。 [0048] 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。 |
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