專利名稱：一種巖土壓力測量儀及其測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過采集和測量巖土體深部壓力變化的數(shù)據(jù)用于進(jìn)行滑坡預(yù)判的儀器，具體地說是涉及一種鉆孔巖土壓力測量儀及其測量方法。
背景技術(shù)：
我國是滑坡災(zāi)害多發(fā)的國家?；聻?zāi)害常常造成人員傷亡、道路掩埋、房屋損毀等破壞性災(zāi)難，嚴(yán)重威脅著國家和人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此，準(zhǔn)確的對滑坡災(zāi)害進(jìn)行預(yù)報(bào)， 是解決問題的關(guān)鍵。滑坡的發(fā)生、發(fā)展、演化過程，伴隨著大量宏觀可測物理信息的改變，如地表位移、深部位移、地表傾角、巖土體壓力、聲發(fā)射等。通過實(shí)時捕捉上述物理信息，可以建立其與滑坡成災(zāi)演化階段的映射關(guān)系進(jìn)而為滑坡預(yù)測預(yù)報(bào)提供必要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。而對這些與滑坡相關(guān)的物理信息改變的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測的準(zhǔn)確性、及時性及全面性，直接影響著滑坡預(yù)測預(yù)報(bào)的可靠性與真實(shí)性。目前常見的滑坡災(zāi)害預(yù)測的裝置及方法很多，比如用測量機(jī)器人測量地表位移，用地溫計(jì)來測量溫度等。這些方法雖然可以通過各種計(jì)算來進(jìn)行滑坡體預(yù)判。但由于不能準(zhǔn)確的反應(yīng)巖土體壓力變化的情況從而不能簡單直觀有效地進(jìn)行滑坡體的預(yù)判。本發(fā)明通過直接采集巖土體內(nèi)部的壓力數(shù)據(jù)為滑坡體的預(yù)判提供更為直接可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠直接測量巖土體內(nèi)部壓力的巖土壓力測量儀以及測量方法，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對滑坡災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，采用的技術(shù)方案是提供一種巖土壓力測量儀，包括測壓短節(jié)、監(jiān)測部件、上位機(jī)，所述的測壓短節(jié)由主架、密封腔、母接頭、公接頭、銷軸、縱板、固定板及橫板組成，主架與公接頭、密封腔分別通過管螺紋連接，密封腔下端與母接頭也通過管螺紋連接，主架上裝有銷軸，銷軸上裝有縱板，縱板上端通過螺栓與橫板相連接，固定板兩端通過螺栓與縱板及橫板相連，使縱板與橫板保持垂直，縱板下端通過螺栓與兩個傳感器架固定，兩個傳感器架內(nèi)安裝有壓力傳感器，密封腔上安裝有帶鉤螺栓，密封腔與傳感器架間裝有將壓力傳感器自動回位的拉簧，拉簧的掛鉤一端連接在帶鉤螺栓上，另一端連接在傳感器架的底部；測壓短節(jié)與鉆桿連接且內(nèi)部裝有監(jiān)測部件；
所述的監(jiān)測部件為一個微處理器系統(tǒng)，安裝在測壓短節(jié)的密封腔中；監(jiān)測部件由微處理器連接的按鍵電路、數(shù)據(jù)采集電路、數(shù)據(jù)存儲電路、電源轉(zhuǎn)換電路、串口通信電路組成，所述的微處理器采用P89C52X2FN芯片，微處理器的P3. 2、P3. 3 口與按鍵電路連接，當(dāng)微處理器監(jiān)測到相應(yīng)I/O 口有低電平時，則確認(rèn)有相應(yīng)按鍵按下；數(shù)據(jù)采集電路采用ADC0809芯片，ADC0809芯片的引腳D0-D7、ADD A-ADD C、ALE、ST、0E、EOC, CIK分別與微處理器的 P0. 0-P0. 7、PL 0-P1. 6、ALE 口連接，ADC0809芯片將壓力傳感器采集的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入微處理器；數(shù)據(jù)存儲電路采用Micro SD卡，Micro SD卡的第1引腳CS經(jīng) 1N47^穩(wěn)壓二極管Dl接地，同時經(jīng)過電阻R4與微處理器的P2.0連接，Micro SD卡的第7引腳DO與微處理器的P2. 3 口連接，微處理器將數(shù)字信號經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換后存入到Micro SD 中；電源轉(zhuǎn)換電路由ASM1117-3.3構(gòu)成，電源轉(zhuǎn)換電路與Micro SD卡連接，將微處理器所用的5V電源轉(zhuǎn)換成Micro SD卡所需要的3. 3V電源；串口通信電路采用MAX232芯片，MAX232 芯片的第12引腳、第11引腳分別與微處理器的P3. 0、P3. 1 口連接，MAX232芯片將微處理器的邏輯電平與上位機(jī)的電平相匹配；
所述的上位機(jī)采用LabView編制軟件，將監(jiān)測部件采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、顯示，通過設(shè)置的串口通信設(shè)置模塊、按鈕模塊、圖形顯示模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊組成在上位機(jī)上可操作和顯示的界面。本發(fā)明的巖土壓力測量儀，所述的測壓短節(jié)由具有管螺紋接口的公接頭及母接頭實(shí)現(xiàn)與普通地質(zhì)鉆桿對接，公接頭一端接鉆桿，另一端接主架，主架的另一端接密封腔，密封腔用于放置監(jiān)測部件，密封腔的另一端與母接頭相接，母接頭的另一端與鉆桿相接。主架上開有銷孔，銷軸穿過縱板上端及主架上的銷孔，橫板通過螺栓與縱板連接，橫板與縱板間還通過固定板固定，縱板下端通過螺栓固定有傳感器架，通過傳感器架將壓力傳感器固定緊，縱板可繞銷軸轉(zhuǎn)動，橫板上穿有繩索，當(dāng)上拉繩索時帶動縱板繞銷軸轉(zhuǎn)動從而實(shí)現(xiàn)將傳感器送出，貼近鉆孔壁，當(dāng)松開繩索時，縱板、壓力傳感器在拉簧回復(fù)力的作用下自動回到原位。本發(fā)明的巖土壓力測量儀，所述的監(jiān)測部件為一個微處理器系統(tǒng)，放置在測壓短節(jié)的密封腔內(nèi)，用于巖土壓力數(shù)據(jù)的采集與存儲，監(jiān)測部件包括由一個微處理器連接的按鍵電路、數(shù)據(jù)采集電路、數(shù)據(jù)存儲電路、電源轉(zhuǎn)換電路、串口通信電路。按鍵電路用于開始數(shù)據(jù)采集及數(shù)據(jù)傳輸；數(shù)據(jù)采集電路用于采集壓力傳感器輸出的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)存儲電路用于將采集到的數(shù)據(jù)存儲到Micro SD卡中；電源轉(zhuǎn)換電路用于將微處理器所用的5V電源轉(zhuǎn)換為 Micro SD所用的3. 3V電源；串口通信電路用于將微處理器內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)，由上位機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。本發(fā)明所述的上位機(jī)在操作和顯示的界面中設(shè)置的串口通信設(shè)置模塊由串口名稱選擇欄、波特率設(shè)置欄、數(shù)據(jù)位選擇欄、奇偶校驗(yàn)位選擇欄、停止位選擇欄組成；按鈕模塊由清空緩存按鈕、清空顯示按鈕、停止按鈕組成。本發(fā)明還提供一種利用上述巖土壓力測量儀測量鉆孔巖土壓力的方法，具體有如下步驟
⑴、鉆機(jī)先在可能有滑坡災(zāi)害發(fā)生的巖土體上鉆孔，鉆機(jī)鉆孔完成后，將鉆桿提起，把測壓短節(jié)安裝到鉆桿上，再把監(jiān)測部件安裝在測壓短節(jié)的密封腔中，隨后啟動監(jiān)測部件的按鍵電路中的數(shù)據(jù)采集開始按鍵，則數(shù)據(jù)采集將在延時一個半小時后自動啟動，采集數(shù)據(jù)一個小時后自動停止；
⑵、將安裝有監(jiān)測部件的測壓短節(jié)隨鉆桿下放至各個需要測量的深度； ⑶、向上拉動栓在測壓短節(jié)的橫板穿繩孔上的繩索，使安裝在測壓短節(jié)中的壓力傳感器靠到測量點(diǎn)，等待延時結(jié)束后，壓力傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，并將采集得到的信號傳輸給微處理器，微處理器接收并處理信號后，將信號存儲到Micro SD卡中；
⑷、采集完規(guī)定時間的數(shù)據(jù)后，松開向上拉的繩索，在拉簧的回復(fù)力的作用下，壓力傳感器自動回復(fù)到原位，隨后將鉆桿提起，將監(jiān)測部件從測壓短節(jié)的密封腔中取出；
(5)、通過串口通信電路將Micro SD卡內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)發(fā)送到微處理器，再發(fā)送到上位機(jī)軟件上設(shè)置的串口通信模塊，上位機(jī)通過軟件進(jìn)一步進(jìn)行處理，處理后的數(shù)據(jù)分別以圖形和數(shù)據(jù)形式直觀地顯示在上位機(jī)的界面上。本發(fā)明的巖土壓力測量儀及其測量方法具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明的巖土壓力測量儀結(jié)構(gòu)簡單，其測壓短節(jié)能與鉆桿很好地配套，使安裝有監(jiān)測部件的測壓短節(jié)隨鉆桿下放至各個需要測量的深度，通過安裝的壓力傳感器獲取巖土體內(nèi)部壓力變化的信息。2、本發(fā)明的巖土壓力測量方法是應(yīng)用上述巖土壓力測量儀采集鉆孔內(nèi)部的巖土壓力變化的信息，存儲到Micro SD卡中，存儲的數(shù)據(jù)傳給上位機(jī)進(jìn)行處理，處理后的數(shù)據(jù)通過上位機(jī)的界面上顯示的圖形和數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)信息更準(zhǔn)確，可更直觀簡便地進(jìn)行滑坡預(yù)測。


圖1為本發(fā)明巖土壓力測量儀的測壓短節(jié)的結(jié)構(gòu)主視示意圖。圖2為圖1左視示意圖。圖3為本發(fā)明巖土壓力測量儀的監(jiān)測部件中的按鍵電路圖。圖4為本發(fā)明巖土壓力測量儀的監(jiān)測部件中的微處理器電路圖。圖5為本發(fā)明巖土壓力測量儀的監(jiān)測部件中的數(shù)據(jù)采集電路圖。圖6為本發(fā)明巖土壓力測量儀的監(jiān)測部件中的數(shù)據(jù)存儲電路圖。圖7為本發(fā)明巖土壓力測量儀的監(jiān)測部件中的電源轉(zhuǎn)換電路圖。圖8為本發(fā)明巖土壓力測量儀的監(jiān)測部件中的串口通信電路圖。圖9為本發(fā)明巖土壓力測量儀的上位機(jī)的操作界面圖。上述圖中1-母接頭、2-密封腔、3-主架、4-螺栓A、5-螺栓B、6_銷軸、7_公接頭、 8-縱板、9-固定板、10-橫板、11-傳感器架、12-壓力傳感器、13-帶鉤螺栓、14-拉簧、15-穿繩孔、16-繩索。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。實(shí)施例1 本發(fā)明一種巖土壓力測量儀的測壓短節(jié)的結(jié)構(gòu)如圖1、2所示，測壓短節(jié)由主架3、密封腔2、母接頭1、銷軸6、公接頭7、縱板8、固定板9及橫板10組成，主架3的兩端分別通過管螺紋與密封腔2與公接頭7連接，密封腔2用于存放監(jiān)測部件，主架3上開有兩個對稱的銷軸孔，銷軸6從銷軸孔中穿過，縱板8穿過銷軸6安裝在主架3內(nèi)，可繞銷軸6自由轉(zhuǎn)動，橫板10與縱板8垂直固定在一起，為了使得固定后橫板10與縱板8仍能夠保持垂直的關(guān)系，增加了固定板9 ；縱板8下端通過螺栓A4、螺栓B5與兩個傳感器架11固定，兩個傳感器架將壓力傳感器12抱緊后安裝于縱板8下端，帶鉤螺栓13安裝在密封腔2 上，拉簧14 一端掛在帶鉤螺栓13上，另一端掛在傳感器架11上；測壓短節(jié)兩端的母接頭1 和公接頭7分別通過管螺紋與鉆桿連接。繩索16拴在橫板10 —端的穿繩孔15上，當(dāng)繩索被向上拉起時，帶動縱板8繞銷軸6轉(zhuǎn)動，從而將壓力傳感器12送出主架3，靠到深孔內(nèi)巖土壁進(jìn)行巖土壓力數(shù)據(jù)的采集； 當(dāng)繩索不向上拉時，由于拉簧14的回復(fù)力的作用，壓力傳感器12自動回復(fù)到原位，停止數(shù)據(jù)的采集。
本發(fā)明巖土壓力測量儀的監(jiān)測部件中按鍵電路如圖3所示，按鍵電路有兩個按鍵 S2、S3，分別為數(shù)據(jù)采集開始按鍵和數(shù)據(jù)通信按鍵，當(dāng)按下數(shù)據(jù)采集開始按鍵S2后，則在延時一個半小時后自動開始數(shù)據(jù)采集，采集數(shù)據(jù)一個小時后自動停止數(shù)據(jù)的采集，當(dāng)按下數(shù)據(jù)通信按鍵S3時，開始將微處理器內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)進(jìn)行處理。參見圖4，為本發(fā)明監(jiān)測部件中的微處理器電路，微處理器采用P89C52X2FN芯片， Sl鍵為復(fù)位鍵，當(dāng)按下Sl鍵時，微處理器復(fù)位；當(dāng)按下S2鍵時，則在延時一個半小時后自動開始進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集到的巖土壓力信號經(jīng)數(shù)據(jù)采集電路的ADC0809芯片后被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，該數(shù)字信號經(jīng)由微處理器的P0. 0-P0. 7 口輸入微處理器，經(jīng)微處理器處理后再由P2. 1 口輸出端經(jīng)穩(wěn)壓二極管穩(wěn)壓為3. 3v的信號后輸入Micro SD卡，數(shù)據(jù)采集時間滿一個小時后自動停止，當(dāng)按下S3鍵時，微處理器通過P2. 3 口將存入Micro SD卡內(nèi)的數(shù)據(jù)讀出到微處理器內(nèi)部的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)后再將該數(shù)據(jù)通過P3. 1 口發(fā)送到上位機(jī)進(jìn)行處理。由于微處理器所能夠識別的是5V的電平，而Micro SD卡所能夠識別的電平是 3. 3V的電平，即Micro SD卡所允許輸入的信號電壓值的最大值是3. 3V，高于這個最大值會將Micro SD卡燒毀，而經(jīng)由微處理器輸出的信號的最大值是5V，因此微處理器輸出的信號必須要經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換后方可輸入Micro SD卡。參見圖5，本發(fā)明巖土壓力測量儀的監(jiān)測部件中的數(shù)據(jù)采集電路，采用ADC0809芯片，ADC0809 芯片的 D0-D7、ADD A-ADD C、ALE、ST、0E、EOC, cik 與微處理器的 P0. O-PO. 7、
PL 0-P1. 6，ALE 口連接，將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入微處理器，微處理器經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換后存入數(shù)據(jù)存儲芯片。參見圖6，為監(jiān)測部件中的數(shù)據(jù)存儲電路，采用Micro SD卡作為數(shù)據(jù)存儲芯片， Micro SD卡的第1引腳CS經(jīng)穩(wěn)壓二極管Dl接地，同時經(jīng)過電阻R4與微處理器的 P2. 0連接，Micro SD卡的第7引腳DO與微處理器的P2. 3 口連接。參見圖7，為監(jiān)測部件中的電源轉(zhuǎn)換電路，電源轉(zhuǎn)換模塊由AMS1117-3. 3芯片實(shí)現(xiàn)穩(wěn)壓；電源轉(zhuǎn)換模塊用于將微處理器所用的5V電源轉(zhuǎn)換為供Micro SD卡所用的3. 3V電源。參見圖8，為監(jiān)測部件中的串口通信電路，串口通信電路采用MAX232芯片，MAX232 芯片的第12引腳、第11引腳分別與微處理器的P3. 0、P3. 1 口連接，串口通信電路用于實(shí)現(xiàn)微處理器與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信，當(dāng)鉆桿提出鉆孔拆卸下監(jiān)測部件后，通過串口通信電路將Micro SD卡內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)發(fā)送到微處理器，再發(fā)送到上位機(jī)軟件上設(shè)置的串口通信模塊，上位機(jī)通過軟件再進(jìn)一步進(jìn)行處理，處理后的數(shù)據(jù)分別以圖形和數(shù)據(jù)形式直觀地顯示在上位機(jī)的界面上。本發(fā)明的巖土壓力測量儀的上位機(jī)通過軟件顯示的界面參見圖9，上位機(jī)的軟件由LabView編制，軟件界面由串口通信設(shè)置模塊，按鈕模塊，圖形顯示模塊，數(shù)據(jù)顯示模塊組成。串口通信設(shè)置模塊由串口名稱選擇欄、波特率設(shè)置欄、數(shù)據(jù)位選擇欄、奇偶校驗(yàn)位選擇欄、停止位選擇欄組成；按鈕模塊由清空緩存按鈕、清空顯示按鈕、停止按鈕組成。軟件先通過設(shè)置串口通信設(shè)置模塊設(shè)置好串口通信的相關(guān)信息后將數(shù)據(jù)讀入到軟件的緩沖區(qū)，經(jīng)過處理后將數(shù)據(jù)分別發(fā)送到圖形顯示模塊和數(shù)據(jù)顯示模塊進(jìn)行圖形形式和數(shù)據(jù)形式的顯示，按鈕模塊中的清空緩存按鈕，用于刪除數(shù)據(jù)緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)；清空顯示按鈕用于刪除數(shù)據(jù)顯示模塊中數(shù)據(jù)顯示區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)；停止按鈕用于停止整個程序的運(yùn)行。實(shí)施例2 本發(fā)明利用實(shí)施例1的巖土壓力測量儀進(jìn)行巖土壓力測量的方法，具體有如下步驟
⑴、鉆機(jī)先在可能有滑坡災(zāi)害發(fā)生的巖土體上鉆孔，鉆機(jī)鉆孔完成后，將鉆桿提起，把測壓短節(jié)安裝到鉆桿上，再把監(jiān)測部件安裝在測壓短節(jié)的密封腔2中，隨后啟動監(jiān)測部件的按鍵電路中的數(shù)據(jù)采集開始按鍵，則數(shù)據(jù)采集將在延時一個半小時后自動啟動，采集數(shù)據(jù)一個小時后自動停止；
⑵、將安裝有監(jiān)測部件的測壓短節(jié)隨鉆桿下放至各個需要測量的深度； ⑶、向上拉動栓在測壓短節(jié)的橫板10穿繩孔15上的繩索16，使安裝在測壓短節(jié)中的壓力傳感器12靠到測量點(diǎn)，等待延時結(jié)束后，壓力傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，并將監(jiān)測得到的信號傳輸給微處理器，微處理器接收到信號經(jīng)過處理后，將信號存儲到Micro SD卡中；
⑷、松開向上拉的繩索16，在拉簧14的回復(fù)力的作用下，壓力傳感器12自動回復(fù)到原位，隨后將鉆桿提起，將監(jiān)測部件從測壓短節(jié)的密封腔2中取出；
(5)、通過串口通信電路將Micro SD卡內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)發(fā)送到微處理器，再發(fā)送到上位機(jī)軟件上設(shè)置的串口通信模塊，上位機(jī)通過軟件進(jìn)一步進(jìn)行處理，處理后的數(shù)據(jù)分別以圖形和數(shù)據(jù)形式直觀地顯示在上位機(jī)的界面上。最后通過上位機(jī)的界面上顯示的圖形和數(shù)據(jù)可直觀簡便地進(jìn)行滑坡預(yù)測。本發(fā)明的巖土壓力測量儀結(jié)構(gòu)簡單，使用方便。本發(fā)明的壓力測量儀和測量方法基于滑坡體深部的巖土壓力的監(jiān)測，采集的數(shù)據(jù)更加可靠，同時可通過上位機(jī)的界面上顯示的圖形和數(shù)據(jù)可更加直接簡便地進(jìn)行滑坡預(yù)測。
權(quán)利要求
1.一種巖土壓力測量儀，包括測壓短節(jié)、監(jiān)測部件、上位機(jī)，其特征在于所述的測壓短節(jié)由主架、密封腔、母接頭、公接頭、銷軸、縱板、固定板及橫板組成，主架與公接頭、密封腔分別通過管螺紋連接，密封腔下端與母接頭也通過管螺紋連接，主架上裝有銷軸，銷軸上裝有縱板，縱板上端通過螺栓與橫板相連接，固定板兩端通過螺栓與縱板及橫板相連，使縱板與橫板保持垂直，縱板下端通過螺栓與兩個傳感器架固定，兩個傳感器架內(nèi)安裝有壓力傳感器，密封腔上安裝有帶鉤螺栓，密封腔與傳感器架間裝有將壓力傳感器自動回位的拉簧，拉簧的掛鉤一端連接在帶鉤螺栓上，另一端連接在傳感器架的底部；測壓短節(jié)與鉆桿連接且內(nèi)部裝有監(jiān)測部件；所述的監(jiān)測部件為一個微處理器系統(tǒng)，安裝在測壓短節(jié)的密封腔中；監(jiān)測部件由微處理器連接的按鍵電路、數(shù)據(jù)采集電路、數(shù)據(jù)存儲電路、電源轉(zhuǎn)換電路、串口通信電路組成，所述的微處理器采用P89C52X2FN芯片，微處理器的P3. 2、P3. 3 口與按鍵電路連接，當(dāng)微處理器監(jiān)測到相應(yīng)I/O 口有低電平時，則確認(rèn)有相應(yīng)按鍵按下；數(shù)據(jù)采集電路采用ADC0809芯片，ADC0809芯片的引腳D0-D7、ADD A-ADD C、ALE、ST、0E、EOC, CIK分別與微處理器的 P0. 0-P0. 7、PL 0-Pl. 6、ALE 口連接，ADC0809芯片將壓力傳感器采集的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入微處理器；數(shù)據(jù)存儲電路采用Micro SD卡，Micro SD卡的第1引腳CS經(jīng) 1N47^穩(wěn)壓二極管Dl接地，同時經(jīng)過電阻R4與微處理器的P2.0連接，Micro SD卡的第7 引腳DO與微處理器的P2. 3 口連接，微處理器將數(shù)字信號經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換后存入到Micro SD 中；電源轉(zhuǎn)換電路由ASM1117-3.3構(gòu)成，電源轉(zhuǎn)換電路與Micro SD卡連接，將微處理器所用的5V電源轉(zhuǎn)換成Micro SD卡所需要的3. 3V電源；串口通信電路采用MAX232芯片，MAX232 芯片的第12引腳、第11引腳分別與微處理器的P3. 0、P3. 1 口連接，MAX232芯片將微處理器的邏輯電平與上位機(jī)的電平相匹配；所述的上位機(jī)采用LabView編制軟件，將監(jiān)測部件采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、顯示，通過設(shè)置的串口通信設(shè)置模塊、按鈕模塊、圖形顯示模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊組成在上位機(jī)上可操作和顯示的界面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巖土壓力測量儀，其特征在于所述的上位機(jī)在操作和顯示的界面中設(shè)置的串口通信設(shè)置模塊由串口名稱選擇欄、波特率設(shè)置欄、數(shù)據(jù)位選擇欄、 奇偶校驗(yàn)位選擇欄、停止位選擇欄組成；按鈕模塊由清空緩存按鈕、清空顯示按鈕、停止按鈕組成。
3.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述的巖土壓力測量儀測量鉆孔巖土壓力的方法，其特征在于具體有如下步驟⑴、鉆機(jī)先在可能有滑坡災(zāi)害發(fā)生的巖土體上鉆孔，鉆機(jī)鉆孔完成后，將鉆桿提起，把測壓短節(jié)安裝到鉆桿上，再把監(jiān)測部件安裝在測壓短節(jié)的密封腔中，隨后啟動監(jiān)測部件的按鍵電路中的數(shù)據(jù)采集開始按鍵，則數(shù)據(jù)采集將在延時一個半小時后自動啟動，采集數(shù)據(jù)一個小時后自動停止；⑵、將安裝有監(jiān)測部件的測壓短節(jié)隨鉆桿下放至各個需要測量的深度； ⑶、向上拉動栓在測壓短節(jié)的橫板穿繩孔上的繩索，使安裝在測壓短節(jié)中的壓力傳感器靠到測量點(diǎn)，等待延時結(jié)束后，壓力傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，并將采集得到的信號傳輸給微處理器，微處理器接收并處理信號后，將信號存儲到Micro SD卡中；⑷、采集完規(guī)定時間的數(shù)據(jù)后，松開向上拉的繩索，在拉簧的回復(fù)力的作用下，壓力傳感器自動回復(fù)到原位，隨后將鉆桿提起，將監(jiān)測部件從測壓短節(jié)的密封腔中取出；(5)、通過串口通信電路將Micro SD卡內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)發(fā)送到微處理器，再發(fā)送到上位機(jī)軟件上設(shè)置的串口通信模塊，上位機(jī)通過軟件進(jìn)一步進(jìn)行處理，處理后的數(shù)據(jù)分別以圖形和數(shù)據(jù)形式直觀地顯示在上位機(jī)的界面上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種巖土壓力測量儀及其測量方法，測量儀包括測壓短節(jié)、監(jiān)測部件和上位機(jī)，測壓短節(jié)由主架、密封腔、母接頭、公接頭、縱板、固定板及橫板組成，測壓短節(jié)通過管螺紋與鉆桿連接，主架的銷軸上裝有縱板與橫板，固定板兩端與縱板及橫板相連，縱板下端固定有傳感器架和壓力傳感器，密封腔與傳感器架間裝有拉簧，監(jiān)測部件裝在密封腔內(nèi)；本測量方法是將鉆桿連同裝好監(jiān)測部件的測壓短節(jié)一起下放到已鉆好的鉆孔內(nèi)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、存儲，采集后將鉆桿從鉆孔內(nèi)提出，取出監(jiān)測部件，將存儲的數(shù)據(jù)發(fā)送到上位機(jī)，通過軟件進(jìn)行處理并顯示。本壓力測量儀和測量方法是針對滑坡體深部的巖土壓力的直接監(jiān)測，測量的數(shù)據(jù)更可靠直觀簡便地進(jìn)行滑坡預(yù)測。
文檔編號G01L1/00GK102305677SQ20111022498
公開日2012年1月4日 申請日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者付先成, 吳川, 文國軍, 王玉丹, 王瑾 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)