移監(jiān)測單元2和一節(jié)水位監(jiān)測單元3 ;水位監(jiān)測單元3在監(jiān)測過程中位于監(jiān)測模塊的底端。如果不需要監(jiān)測地下水位，則可以不串接水位監(jiān)測單元3 ;根據(jù)監(jiān)測孔6的深度，可以將7節(jié)、8節(jié)或者更多節(jié)的位移監(jiān)測單元2串接在一起。當然，如果施工現(xiàn)場的監(jiān)測孔6的深度比監(jiān)測模塊I的長度淺時，也可以拆卸下幾節(jié)監(jiān)測單元以適應監(jiān)測孔6的深度。將監(jiān)測模塊I設置為可拆卸組裝的另一個優(yōu)勢是，當其中一個監(jiān)測單元發(fā)生故障時，方便更換。
[0026]監(jiān)測裝置還可以與數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)后處理分析軟件配合，將監(jiān)測模塊的數(shù)據(jù)進行處理。
[0027]將水位監(jiān)測單元3串接在監(jiān)測模塊I的底端，提供了一種自動化同孔測量基坑深層水平位移與地下水位的裝置，解決了現(xiàn)有技術中基坑監(jiān)測設備無法在同一監(jiān)測孔中自動測量深層水平位移和地下水位的問題。
[0028]如圖3所示，所述位移監(jiān)測單元2包括殼體2-7和封裝體2_9。封裝體2_9安裝在殼體2-7的內腔中，電源線及數(shù)據(jù)線組成的線纜2-8通過防水的航空插頭公頭2-3或者航空插頭母頭2-4與其他監(jiān)測單元或者數(shù)據(jù)采集單元的航空插頭連接。
[0029]封裝體2-9由固定支架2-9.4、外殼2_9.1以及傾角傳感器電路板構成。傾角傳感器電路板分為橫板2-9.2和豎板2-9.3。橫板2-9.2與位移監(jiān)測單元2長度的軸線方向垂直，內嵌高精度MEMS雙軸加速度傳感器或雙軸傾角傳感器，精確測量位移監(jiān)測單元2在水平X、Y方向上的傾斜角度。豎板2-9.3與位移監(jiān)測單元2長度的軸線方向平行，包含運算用單片機、RS485芯片、運放模塊、電源穩(wěn)壓隔離模塊和信號隔離模塊，完成芯片數(shù)據(jù)的采集與處理。橫板2-9.2與豎板2-9.3之間的電源和數(shù)據(jù)通過排纜連接，排纜采用焊接方式固定，連接更可靠。
[0030]固定支架2-9.4為T字型金屬鋁件，分為橫板固定部分和豎板固定部分，通過螺釘分別將傾角傳感器電路板的橫板2-9.2和豎板2-9.3進行固定，確保整個傾角傳感器電路板結構的穩(wěn)定性。外殼2-9.1的外壁標注XY軸方向印記，內壁與固定支架2-9.4固定連接。封裝體的外殼2-9.1為圓筒型金屬鋁件，其上下頂蓋設置走線孔、注膠孔和注膠排氣孔。上下頂蓋的走線孔用于傾角傳感器電路板上下電源數(shù)據(jù)線纜的引出。上下頂蓋的注膠孔和注膠排氣孔用于將環(huán)氧膠灌入筒體內部，對傳感器主器件電路進行永久防水、防壓、防震封裝保護。
[0031]如圖4所示，位移監(jiān)測單元2的殼體根據(jù)測量需求，通常選擇450_長的輕質合金長方體管件，其上下頂蓋設置走線偏心孔2-6和螺紋孔2-5，內壁設置有固定螺紋孔，通過螺釘將傾角傳感器電路板封裝結構固定在殼體2-7的內壁上。上下頂蓋的走線偏心孔2-6用于引出上下電源數(shù)據(jù)線。監(jiān)測單元之間連接用的航空插頭均通過防水處理。上下頂蓋的螺紋孔2-5用于萬向聯(lián)軸器4的連接，并通過鎖母鎖緊。殼體2-7內腔中放置電路板的封裝體2-9，其余部分使用硅膠填充。殼體2-7外壁標注XY軸方向印記，封裝體2-9外壁的X軸標記方向與殼體2-7外壁的X軸標記方向保持一致。方便施工時統(tǒng)一布置位移監(jiān)測單元的安裝位置，避免測量數(shù)據(jù)的混亂。
[0032]隨著基坑深度的增加，測斜管受到的壓力會逐步增大，該壓力會造成測斜管的局部變形，根據(jù)國家標準，測斜管的變形應不超過20mm。為了減少因測斜管變形使監(jiān)測模塊無法拔出的情況發(fā)生，環(huán)繞殼體2-7沿長度方向的兩個端部設置有兩組雙向滑輪構件8。
[0033]每組雙向滑輪構件8由4個滑輪8-3和一個滑輪托板8_1組成；滑輪8_3作為導向支撐輪，一方面起導向作用，另一方面對位移監(jiān)測單元2進行支撐，減少位移監(jiān)測單元2和測斜管壁之間的摩擦力，使位移監(jiān)測單元2沉入和拔出操作更順暢。滑輪托板8-1為方形框架，每個邊設置有兩個卡接結構8-2，通過卡接結構與殼體2-7的外壁卡接；滑輪8-3通過柔性軸8-4與滑輪托板8-1連接，可以沿測斜管的軌道槽滾動?；?-3的外緣與殼體2-7外壁之間留有空隙；空隙處設置有滑輪槽8-6，滑輪槽8-6的槽型允許滑輪8-3在槽內前后挪動；滑輪槽8-6設置有彈簧8-5，向外頂推滑輪8-3。利用柔性軸8-4的柔性特點，滑輪8-3在滑輪槽8-6內可以前后挪動。
[0034]當測斜管變形較小時，測斜管內壁擠壓滑輪8-3，壓縮彈簧8-5向滑輪槽8_6內部深陷，不影響滑輪的正常工作。當測斜管變形繼續(xù)增大，滑輪8-3貼近殼體2-7外壁仍不能消除測斜管的變形時，滑輪8-3會在壓力作用下側倒，使方形框架的變形增大，甚至使方形框架斷裂或者卡接結構8-2卡接脫離；滑輪8-3以上述方式之一脫離殼體，使殼體2-7與測斜管內壁的距離增大，使得監(jiān)測單元能夠從測斜管中拔出。
[0035]數(shù)據(jù)采集單元包括Zigbee+GPRS無線數(shù)據(jù)采集發(fā)射裝置、安裝防護用配電箱和充電供電系統(tǒng)，利用移動基站傳輸監(jiān)測數(shù)據(jù)，方便實現(xiàn)在無人值守環(huán)境下完成數(shù)據(jù)的實時采集和發(fā)送。監(jiān)測裝置的數(shù)據(jù)線采用RS485總線通訊接口與無線數(shù)據(jù)采集發(fā)射裝置相連，利于擴展，通信質量高且施工方便。
[0036]數(shù)據(jù)后處理分析軟件由現(xiàn)場測試單機版軟件、后臺展現(xiàn)BS架構軟件構成，方便通過手機等手持終端在線完成監(jiān)測數(shù)據(jù)的接收、存儲、處理、分析、報警、可視化展現(xiàn)等軟件功會K。
[0037]如圖5所示，可拆卸萬向聯(lián)軸器4包括球頭連桿4-1和球頭座連桿4-2 ;球頭連桿
4-1和球頭座連桿4-2的連桿部均為實心圓柱，直徑為15mm。球頭連桿4_1的球頭和球頭座連桿4-2的球頭座適配，形成柔性連接，球頭連桿的連桿部與球頭相對的一端設置有螺紋端4-2.1，通過監(jiān)測單元殼體2-7端部的螺紋孔2-5將球頭連桿4-1與殼體2_7固定連接。同樣，球頭座連桿4-2的連桿部與球頭座相對的一端設置有螺紋端4-2.1，通過監(jiān)測單元殼體2-7端部的螺紋孔2-5將球頭座連桿4-2與殼體2-7固定連接。球頭連桿4_1、殼體2_7和球頭座連桿4-2組成監(jiān)測節(jié)，球頭連桿4-1的球頭的球心距球頭座連桿4-2的球頭座的球心為監(jiān)測節(jié)的長度；將監(jiān)測節(jié)的有效長度設定為500_，以確保整個裝置精確按照0.5米間隔測量監(jiān)測孔傾斜角度。當然，改變球頭連桿4-1和球頭座連桿4-2以及監(jiān)測單元殼體
2-7的尺寸可以改變測量間隔。
[0038]通過萬向聯(lián)軸器4可實現(xiàn)相鄰兩監(jiān)測單元之間的連接，并吸收監(jiān)測孔變形過程中監(jiān)測單元產生的變形能，在實現(xiàn)監(jiān)測裝置隨監(jiān)測孔協(xié)調變形的前提下，確保監(jiān)測單元結構不受損壞，所測角度真實代表監(jiān)測單元的空間傾斜狀況。同時，鉸接的連接方式易于安裝與拆卸，方便折疊運輸。相對于其他柔性連接方式，球頭連桿和球頭座連桿配合的鉸接連接方式可以保證每個監(jiān)測節(jié)的長度固定，不會因測斜管的變形或者曲率變化而改變，極大地提高了對水平位移的測量精度。
[0039]可拆卸萬向聯(lián)軸器4的球頭連桿4-1和球頭座連桿4-2均為高強不銹鋼件，可以避免長期在地下潮濕環(huán)境中因腐蝕而影響連接強度以及影響球頭和球頭座之間靈活轉動。
[0040]如圖6所示，水位監(jiān)測單元3包括殼體3-4、前罩3-10、封裝體3-6和水壓探頭3-9 ；水壓探頭3-9采用壓敏式水壓力傳感器，通過膠封固定于殼體3-4的底部，通過線纜與水壓電路板焊接連接，不僅保證連接強度，還可以抵御地下水的侵蝕。前罩3-10固定在殼體3-4的底部，設置有通水孔3-10.2，通水孔3-9.2外設置有濾網蓋3-9.1，在確保監(jiān)測孔內部地下水壓力精確測量的同時，可以防止泥沙堵塞探頭。
[0041]封裝體3-6包括水壓電路板3-6.1、固定支架3_6.2和封裝外殼3_6.3。固定支架
3-6.2為金屬招件，用于固定水壓電路板3-6.1，確保電路板結構的穩(wěn)定性。封裝體3-6固定在殼體3-4的內腔中，通過配有防水航空插頭的電纜3-5與上一級監(jiān)測單元連接。
[0042]封裝外殼3-6.3為圓筒型金屬鋁