专利摘要

本实用新型涉及一种无电缆滑动式自动测斜系统，包括测斜仪和滑动控制装置，测斜仪的上端设置有腔体，腔体固接有吊环，其内部设置有姿态传感器、第一存储器、第一蓝牙模块、第一处理器、第一电池和无线充电模块，滑动控制装置包括支架、下滑控制器和提升器，下滑控制器包括设置在机架上的钢缆卷盘、排缆器、测速滑轮、快挂、电磁制动器、显示屏和电控箱。本实用新型中采用细钢缆代替电缆，使用寿命长，并采用蓝牙模块解决数据传输问题，配合无线充电模块解决自身供电问题；由下滑控制器自动控制测斜仪的位置，降低了人工任务量，且提高了测量的精确度；具备多种测量方式，适用于多种测试要求，可进行多组测试数据对比，有效减少测量误差。

权利要求

1.一种无电缆滑动式自动测斜系统，其特征在于，包括测斜仪和滑动控制装置，所述测斜仪与滑动控制装置连接；

所述测斜仪的上端设置有腔体，所述腔体固接有吊环，其内部设置有姿态传感器、第一存储器、第一蓝牙模块、第一处理器、第一电池和无线充电模块，所述姿态传感器、第一存储器和第一蓝牙模块均与第一处理器电性连接，所述第一电池用于给姿态传感器、第一存储器、第一蓝牙模块和第一处理器供电，所述无线充电模块用于给第一电池充电；

所述滑动控制装置包括支架、下滑控制器和提升器，所述下滑控制器包括设置在机架上的钢缆卷盘、排缆器、测速滑轮、快挂、电磁制动器、显示屏和电控箱，所述钢缆卷盘上的钢缆依次绕过排缆器、测速滑轮后与快挂连接，所述测速滑轮的一侧连接有测速编码器，所述快挂与吊环连接，所述电磁制动器与钢缆卷盘连接，所述电控箱内设置有充电模块、制动器驱动模块、第二蓝牙模块、第二处理器和第二电池，所述制动器驱动模块和第二蓝牙模块均与第二处理器电性连接，所述第二电池用于给制动器驱动模块、第二蓝牙模块和第二处理器供电，所述电磁制动器通过充电模块与第二电池电性连接；所述提升器包括手摇柄和离合装置，所述手摇柄设置在钢缆卷盘的一侧，手摇柄通过离合装置与钢缆卷盘传动连接。

2.如权利要求1所述的无电缆滑动式自动测斜系统，其特征在于，所述测斜仪的上端与腔体密封且可拆卸地连接，其下端设置有缓冲器。

3.如权利要求1所述的无电缆滑动式自动测斜系统，其特征在于，所述钢缆卷盘、排缆器、测速滑轮和显示屏均位于机架的顶部，所述电控箱位于机架的底部。

4.如权利要求1所述的无电缆滑动式自动测斜系统，其特征在于，所述腔体和电控箱内还分别设置有加速度传感器和第二存储器，所述加速度传感器与第一处理器电性连接，所述第二存储器与第二处理器电性连接。

5.如权利要求4所述的无电缆滑动式自动测斜系统，其特征在于，所述腔体和电控箱内还分别设置有第一定时器和第二定时器，所述第一定时器与第一处理器电性连接，所述第二定时器与第二处理器电性连接。

说明书

技术领域

本实用新型涉及自动工程检测技术领域，特别涉及自动测斜仪机器测量方法。

背景技术

测斜工作在基坑工程周边环境监测占有重要的地位，国内常用的测斜仪一般为滑动式测斜仪，滑动式测斜上下各有一对导轮。使用时，人工将测斜仪放入测斜管中，释放与测斜仪连接的电缆，然后按一定的要求拉拽电缆上的刻度控制深度进行测量。

上述测量方式存在以下弊端：1.用来传递信号和输电的电缆在使用过程中极易磨损、断裂，影响测试仪的正常使用，且电缆占用的体积非常大；2.测斜仪的测量位置由人工释放电缆长度确定，为满足监测要求，人工量极大，且控制精度和重复性较差，极易出现监测值奇异点；3.测斜仪的测量方式单一，得到的测量数据有限，易出现测量误差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种无电缆滑动式自动测斜系统。

为了达到上述技术效果，本实用新型采用的技术方案是：一种无电缆滑动式自动测斜系统，包括测斜仪和滑动控制装置，所述测斜仪与滑动控制装置连接；

所述测斜仪的上端设置有腔体，所述腔体固接有吊环，其内部设置有姿态传感器、第一存储器、第一蓝牙模块、第一处理器、第一电池和无线充电模块，所述姿态传感器、第一存储器和第一蓝牙模块均与第一处理器电性连接，所述第一电池用于给姿态传感器、第一存储器、第一蓝牙模块和第一处理器供电，所述无线充电模块用于给第一电池充电；

所述滑动控制装置包括支架、下滑控制器和提升器，所述下滑控制器包括设置在机架上的钢缆卷盘、排缆器、测速滑轮、快挂、电磁制动器、显示屏和电控箱，所述钢缆卷盘上的钢缆依次绕过排缆器、测速滑轮后与快挂连接，所述测速滑轮的一侧连接有测速编码器，所述快挂与吊环连接，所述电磁制动器与钢缆卷盘连接，所述电控箱内设置有充电模块、制动器驱动模块、第二蓝牙模块、第二处理器和第二电池，所述制动器驱动模块和第二蓝牙模块均与第二处理器电性连接，所述第二电池用于给制动器驱动模块、第二蓝牙模块和第二处理器供电，所述电磁制动器通过充电模块与第二电池电性连接；所述提升器包括手摇柄和离合装置，所述手摇柄设置在钢缆卷盘的一侧，手摇柄通过离合装置与钢缆卷盘传动连接。

进一步的，所述测斜仪的上端与腔体密封且可拆卸地连接，其下端设置有缓冲器。

进一步的，所述钢缆卷盘、排缆器、测速滑轮和显示屏均位于机架的顶部，所述电控箱位于机架的底部。

进一步的，所述腔体和电控箱内还分别设置有加速度传感器和第二存储器，所述加速度传感器与第一处理器电性连接，所述第二存储器与第二处理器电性连接。

进一步的，所述腔体和电控箱内还分别设置有第一定时器和第二定时器，所述第一定时器与第一处理器电性连接，所述第二定时器与第二处理器电性连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.采用细钢缆代替电缆，使用寿命长，占用空间小，并且采用蓝牙模块解决数据传输问题，配合无线充电模块解决自身供电问题，提高了测斜仪的可靠性；

2.由下滑控制器自动控制测斜仪的位置，降低了人工任务量，且提高了测量的精确度；

3.该测斜系统具备多种测量方式，适用于多种测试要求，可进行多组测试数据对比，有效减少测量误差。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

附图说明

图1为本实用新型的无电缆滑动式自动测斜系统的结构示意图；

图2为图1的A部放大图。

图中各标号和对应的名称为：1.测斜仪,2.腔体,3.吊环,4.机架,5.下滑控制器,6.提升器，7.缓冲器，501.钢缆卷盘,502.排缆器,503.测速滑轮,504.快挂,505.电磁制动器,506.显示屏,507.电控箱,508.测速编码器,601.手摇柄,602.离合装置。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例1

如图1-2所示，本实用新型提供一种无电缆滑动式自动测斜系统，包括测斜仪1和滑动控制装置，测斜仪1与滑动控制装置连接；

测斜仪1的上端设置有腔体2，腔体2固接有吊环3，其内部设置有姿态传感器、第一存储器、第一蓝牙模块、第一处理器、第一电池和无线充电模块，姿态传感器、第一存储器和第一蓝牙模块均与第一处理器电性连接，第一电池用于给姿态传感器、第一存储器、第一蓝牙模块和第一处理器供电，无线充电模块用于给第一电池充电；

滑动控制装置包括机架4、下滑控制器5和提升器6，下滑控制器5包括设置在机架4上的钢缆卷盘501、排缆器502、测速滑轮503、快挂504、电磁制动器505、显示屏506和电控箱507，钢缆卷盘501上的钢缆依次绕过排缆器502、测速滑轮503后与快挂504连接，测速滑轮503的一侧连接有测速编码器508，快挂504与吊环3连接，电磁制动器505与钢缆卷盘501连接，电控箱507内设置有充电模块、制动器驱动模块、第二蓝牙模块、第二处理器和第二电池，制动器驱动模块和第二蓝牙模块均与第二处理器电性连接，第二电池用于给制动器驱动模块、第二蓝牙模块和第二处理器供电，电磁制动器505通过充电模块与第二电池电性连接；提升器6包括手摇柄601和离合装置602，手摇柄601设置在钢缆卷盘501的一侧，手摇柄601通过离合装置602与钢缆卷盘501传动连接。

本实施例中测斜仪1自身可通过导轮的转动来测量当前深度，采用钢缆代替传统的电缆，配合第一蓝牙模块、第一处理器和第二蓝牙模块实现无线通讯，测量时不受制于电缆的约束，信号传输稳定可靠；无线充电模块可以保证在不打开腔体2的情况下，对测斜仪进行充电，方便使用；姿态传感器用于测量数据采集；钢缆卷盘501通过钢缆连接测斜仪1，这里采用快挂504、吊环3进行连接，操作方便；电磁制动器505不仅用于控制钢缆卷盘501的制动力，还可以进行发电，通过充电模块给第二电池充电，以提高其续航能力；测速滑轮503和测速编码器508可测量并计算测斜仪1的下滑速度和深度；显示屏506用于显示测量数据，方便作业人员观察；电控箱507用于控制该滑动控制装置。

作为本实用新型的优选方案，测斜仪1的上端与腔体2密封且可拆卸地连接，其下端设置有缓冲器7。本实施方案中，将腔体2与测斜仪1采用可拆卸的方式连接，方便维护保养其内部的各种电子元器件，缓冲器7在测斜仪1下落时可起到保护作用，减轻撞击造成的损伤。

其中，钢缆卷盘501、排缆器502、测速滑轮503和显示屏506均位于机架4的顶部，电控箱507位于机架4的底部。本实施方案中，采用该布局方式，利于作业人员操作。

本实施例提供还一种基于导轮测距的连续测量方法，包括以下步骤：

S1：通过手机APP连接测斜仪1和下滑控制器5，进行系统自检，自检完成后设定下滑速度和最大测量深度；测斜仪1通过第一蓝牙模块与手机APP进行无线通讯，下滑控制器5通过第二蓝牙模块与手机APP进行无线通讯；

S2：手机APP先发送指令给测斜仪1，测斜仪1在当前位置深度归零，再对姿态传感器进行数据采集，并将姿态传感器和估算的深度数据存储在第一存储器中；然后手机APP发送指令给下滑控制器5，下滑控制器5深度归零，并将提升器6与钢缆卷盘501切换至不联动状态；

S3：电磁制动器505释放钢缆卷盘501，测斜仪1在重力的作用下开始下滑；

S4：测斜仪1通过钢缆带动测速滑轮503和测速编码器508转动，测量并计算出下滑速度和深度，期间通过电磁制动器505调节制动力度，若测斜仪1下滑速度过快，则加大电磁制动器505的制动力度；若测斜仪1下滑速度过慢，则降低电磁制动器505的制动力度，手机APP和显示屏506可显示当前测斜仪1的深度和下滑速度；

S5：当测斜仪1下滑速度减为零且制动力度低至一定阈值或达到预设的最大深度，则视为测量完成，电磁制动器505锁止，测斜仪1在匀速下滑的状态下，对测斜仪1姿态和深度进行连续测量，并将数据存储在第一存储器中，由手机APP提醒测量完成，同时在显示屏506显示测量完成；

S6：提升器6与钢缆卷盘501切换至联动状态，直至将测斜仪1提升至初始深度；

S7：当下滑控制器5侧得测斜仪1的深度接近零时，手机APP连接测斜仪1，测斜仪1上传测量数据至手机APP，手机APP上传所有数据至云端。

实施例2

本实施例是在实施例1的技术方案的基础上做进一步改进，实施例1描述的技术方案同样适用于本实施例，实施例1已公开的技术方案不再重复描述。

具体的，本实施例与实施例1的区别在于：腔体2和电控箱507内还分别设置有加速度传感器和第二存储器，加速度传感器与第一处理器电性连接，第二存储器与第二处理器电性连接。

本实施例还提供一种基于惯性导航深度估算的分段测量方法，包括以下步骤：

S1：通过手机APP连接测斜仪1和下滑控制器5，进行系统自检，自检完成后设定下滑速度、最大测量深度和分段测量间距；测斜仪1通过第一蓝牙模块与手机APP进行无线通讯，下滑控制器5通过第二蓝牙模块与手机APP进行无线通讯；

S2：手机APP先发送指令给测斜仪1，测斜仪1在当前位置深度归零，再对姿态传感器进行数据采集，并将姿态传感器和估算的深度数据存储在第一存储器中；然后手机APP发送指令给下滑控制器5，下滑控制器5深度归零，并将提升器6与钢缆卷盘501切换至不联动状态；

S3：下滑控制器5和测斜仪1分别根据测量间距计算测斜仪1的下一个测量深度，计算完成后电磁制动器505释放钢缆卷盘501，测斜仪1在重力的作用下开始下滑；

S4：测斜仪1通过钢缆带动测速滑轮503和测速编码器508转动，测量并计算出下滑速度和深度，期间通过电磁制动器505调节制动力度，若测斜仪1下滑速度过快，则加大电磁制动器505的制动力度；若测斜仪1下滑速度过慢，则降低电磁制动器505的制动力度，手机APP和显示屏506可显示当前测斜仪1的深度和下滑速度；

S5：当测斜仪1下滑深度达到下一个测量深度时，电磁制动器505锁止，下滑控制器5将当前的精准数据存储至第二存储器中；

S6：测斜仪1通过惯性导航方式，对加速度传感器测得的加速度值进行积分以获得自身的运动速度，并通过运动速度和运动时间估算当前深度。当测斜仪1测得自身速度为零时，测斜仪1对姿态传感器进行数据采集，并将姿态数据和估算的深度数据暂存；当测斜仪1测得自身向测量方向先加速再减速直至运动速度为零，且估算深度与之前计算的预设测量深度接近，即判定测斜仪1已达下一个测量深度，测斜仪1对姿态传感器进行数据采集，并将姿态数据和估算的深度数据存储在第二存储器中，测量完成后将预设测量深度作为估算测量深度以减少累积误差；

S7：电磁制动器505保持锁止一段时间，确保测斜仪1完成S6；

S8：重复S3至S7，直至测斜仪1下滑速度减为零且制动力度低至一定阈值或到达预设的最大深度，将电磁制动器505锁止，将当前的精确深度数据存储在第二存储器中；

S9：在S8的同时，测斜仪1估算深度接近预设的最大深度且速度为零，测斜仪1对姿态传感器进行数据采集，并将姿态数据和估算的深度数据存储在第一存储器中，测斜仪1判定为测量结束；

S10：电磁制动器505保持锁止一段时间，确保测斜仪1完成S9，由手机APP提醒测量完成，同时在显示屏506显示测量完成；

S11：提升器6与钢缆卷盘501切换至联动状态，直至将测斜仪1提升至初始深度；

S12：在S11的同时，当测斜仪1测得运动方向与测量方向相反，且估算深度减少超过一定阈值时，判定为测量结束，并将测斜仪1速度为零时暂存的姿态数据和估算深度数据存储在第一存储器中；

S13：当下滑控制器5侧得测斜仪1的深度接近零时，手机APP连接测斜仪1和下滑控制器5，将第一存储器中的姿态数据和估算深度数据上传至手机APP；将第二存储器中的精确深度数据上传至手机APP。手机APP根据估算深度，将对应估算深度的姿态数据与精确深度数据进行匹配，最后上传所有数据至云端。

实施例3

本实施例是在实施例2的技术方案的基础上做进一步改进，实施例2描述的技术方案同样适用于本实施例，实施例2已公开的技术方案不再重复描述。

具体的，本实施例与实施例2的区别在于：腔体2和电控箱507内还分别设置有第一定时器和第二定时器，第一定时器与第一处理器电性连接，第二定时器与第二处理器电性连接。

本实施例还提供一种基于时间同步的连续测量方法，包括以下步骤：

S1：通过手机APP连接测斜仪1和下滑控制器5，进行系统自检，自检完成后设定下滑速度、最大测量深度和采样率；测斜仪1通过第一蓝牙模块与手机APP进行无线通讯，下滑控制器5通过第二蓝牙模块与手机APP进行无线通讯；

S2：手机APP同时发送指令给测斜仪1和滑动控制装置，第一定时器和第二定时器均归零；第一定时器开始计时，并按采样率的时间对姿态传感器进行数据采集，然后将姿态数据和采集时间存储在第一存储器中；同时下滑控制器5深度归零，第二定时器开始计时，并按采样率的时间将深度数据和当前的时间存储在第二存储器中；电磁制动器505保持锁止一段时间以确保测斜仪1采集到数据后，提升器6与钢缆卷盘501切换至不联动状态；

S3：电磁制动器505释放钢缆卷盘501，测斜仪1在重力的作用下开始下滑；

S4：测斜仪1通过钢缆带动测速滑轮503和测速编码器508转动，测量并计算出下滑速度和深度，期间通过电磁制动器505调节制动力度，若测斜仪1下滑速度过快，则加大电磁制动器505的制动力度；若测斜仪1下滑速度过慢，则降低电磁制动器505的制动力度，手机APP和显示屏506可显示当前测斜仪1的深度和下滑速度；

S5：当测斜仪1下滑速度减为零且制动力度低至一定阈值或达到预设的最大深度，电磁制动器505锁止，由手机APP提醒测量完成，同时在显示屏506显示测量完成；

S6：提升器6与钢缆卷盘501切换至联动状态，直至将测斜仪1提升至初始深度；

S7：当下滑控制器5侧得测斜仪1的深度接近零时，手机APP连接测斜仪1，测斜仪1将第一存储器中的姿态数据和采集时间数据上传至手机APP；下滑控制器5将第二存储器中的深度数据和当时时间上传至手机APP，手机APP根据记录的时间数据，将深度数据与姿态数据对齐，最后上传所有数据至云端。

实施例4

本实施例提供的无电缆滑动式自动测斜系统与实施例3的结构相同，区别在于，测量方法的不同，本实施例提供一种基于时间同步的分段测量方法，包括以下步骤：

S1：通过手机APP连接测斜仪1和下滑控制器5，进行系统自检，自检完成后设定下滑速度、最大测量深度、分段测量间距和采集时间间隔；测斜仪1通过第一蓝牙模块与手机APP进行无线通讯，下滑控制器5通过第二蓝牙模块与手机APP进行无线通讯；

S2：手机APP同时发送指令给测斜仪1和滑动控制装置，第一定时器和第二定时器均归零；第一定时器开始计时，并按采样间隔时间对姿态传感器进行数据采集，然后将姿态数据和采集时间存储在第一存储器中；同时下滑控制器5深度归零，第二定时器开始计时；

S3：下滑控制器5根据测量间距计算测斜仪1的下一个测量深度，电磁制动器505保持锁止一段时间以确保测斜仪1采集到数据；

S4：电磁制动器505释放钢缆卷盘501，测斜仪1在重力的作用下开始下滑；

S5：测斜仪1通过钢缆带动测速滑轮503和测速编码器508转动，测量并计算出下滑速度和深度，期间通过电磁制动器505调节制动力度，若测斜仪1下滑速度过快，则加大电磁制动器505的制动力度；若测斜仪1下滑速度过慢，则降低电磁制动器505的制动力度，手机APP和显示屏506可显示当前测斜仪1的深度和下滑速度；

S6：当下滑控制器5测量的测斜仪1深度达到下一个测量深度时，电磁制动器505锁止，将当前的深度数据和时间存储在第二存储器中；

S7：电磁制动器505保持锁止至少2个采集时间间隔，确保测斜仪1测量完成；

S8：重复S3至S7，直至测斜仪1下滑速度减为零且制动力度低至一定阈值或达到预设的最大深度，电磁制动器505锁止，下滑控制器5将当前的深度数据和时间存储在第二存储器中，由手机APP提醒测量完成，同时在显示屏506显示测量完成；

S6：提升器6与钢缆卷盘501切换至联动状态，直至将测斜仪1提升至初始深度；

S7：当下滑控制器5侧得测斜仪1的深度接近零时，手机APP连接测斜仪1，测斜仪1将第一存储器中的姿态数据和采集时间数据上传至手机APP；下滑控制器5将第二存储器中的深度数据和时间上传至手机APP，手机APP根据记录的时间数据，将深度数据与姿态数据对齐，最后上传所有数据至云端。

本实用新型不局限于上述具体的实施方式，对于本领域的普通技术人员来说从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。

一种无电缆滑动式自动测斜系统专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。