邓鑫洁 魏世玉 曾 杰

(1. 重庆建筑工程职业学院, 重庆 400000; 2. 重庆地质矿产研究院, 重庆 400000)

0 引言

开展变形监测是确保建筑物安全使用的重要手段,其中倾斜变形监测是高大建筑物变形监测的重点任务之一。目前倾斜变形监测主要采用传统大地测量方法和遥感手段等。传统大地测量方法,如全站仪、水准仪等设备,存在人为影响因素多、观测精度及可靠性难以保证、观测效率低下、难以实现实时、连续、长期监测等缺点[1-2];近景摄影技术和三维激光扫描技术等遥感手段具有自动化程度高、信息量大、高精度、实时性等优点, 但同时存在设备昂贵、对场地要求高、需要专门的实践处理软件等缺陷[3-4]。

双轴倾角传感器由微控制器(Micro-Controller Unit, MCU)、微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System, MEMS)加速度计、模数转换电路、通讯单元高度集成,其通过把物体相对于水平面的倾斜角或倾斜角的变化转换为与之对应的电信号或数字信号,计算得出相对应的倾角值,实现双轴倾斜观测[5]。由于MEMS 的快速发展,基于传感技术的监测手段逐步得到应用,近年来国内外不断出现由倾角传感器构建的无线传感网络,用于高层建筑、大跨度桥梁监测、电力塔监测的应用实例[6-8]。单一传感器存在单次观测成果精度低、可靠性差、无线传输稳定性差以及不支持双向通信等问题。本文设计了一种基于阵列式双轴倾角传感器的结构倾斜监测设备,该设备具有观测样本大、观测数据稳定、精度高等特点,为高大建构筑物等结构的倾斜位移监测提供了一种新思路。……