一种用于岩层横向与纵向位移测量方法及系统

文档序号:39919736发布日期:2024-11-08 20:11阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种用于岩层横向与纵向位移测量方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种用于岩层横向与纵向位移测量方法,其特征在于,安装监测设备的具体步骤如下:

3.根据权利要求1所述的一种用于岩层横向与纵向位移测量方法,其特征在于,设定时间间隔g,基于时间间隔g记录各杆件因岩层运动与x轴、y轴、z轴产生的倾斜角度,并将倾斜角度分别记为α、β、γ,以每根杆上端节点为原点,通过下式转换成大地坐标系下的角度进行计算各杆件中杆末端节点大地坐标,因此节点n相对节点n-1的坐标系中表示为(lnx,lny,lnz),其中,rzyx=rz(γ)*ry(β)*rx(α),rzyx表示旋转矩阵,用于计算坐标的变换,rx(α),ry(β),rz(γ):分别是绕x轴旋转α角度,绕y轴旋转β角度以及绕z轴旋转γ角度的旋转矩阵,每个旋转矩阵都与一个特定的轴和角度相对应。

4.根据权利要求3所述的一种用于岩层横向与纵向位移测量方法,其特征在于,在监测系统中,(lnx,lny,lnz)表示的是从一个监测节点n-1到另一个节点n的三维空间位移,这些值是基于倾角传感器测量的结果,用来计算节点n相对于节点n-1的空间位置,lnx=l*cos(β)*cos(α),lny=l*cos(β)*sin(α),lnz=l*sin(β);

5.根据权利要求1所述的一种用于岩层横向与纵向位移测量方法,其特征在于,为了对倾角传感器测量重力加速度的测量精度进行实时监控,获取倾角传感器测量重力加速度的噪声水平指数、漂移指数、分辨率指数,将噪声水平指数、漂移指数、分辨率指数进行综合分析,生成影响指数,通过影响指数对倾角传感器测量重力加速度的测量精度影响进行实时分析。

6.根据权利要求5所述的一种用于岩层横向与纵向位移测量方法,其特征在于,噪声水平指数的计算公式为:其中,s(t)为在时间t的传感器读数,为这段时间内读数的平均值,t是总时间,nli为噪声水平指数;

7.根据权利要求6所述的一种用于岩层横向与纵向位移测量方法,其特征在于,通过对倾角传感器测量重力加速度时生成的噪声水平指数、漂移指数、分辨率指数进行综合分析,生成测影响指数θθτ,用于评估传感器的整体性能,影响指数生成的计算公式为:

8.根据权利要求7所述的一种用于岩层横向与纵向位移测量方法,其特征在于,将倾角传感器测量重力加速度时生成的测影响指数与预先设定的测影响指数参考阈值进行比对分析,若测影响指数大于等于测影响指数参考阈值,则生成测量精度影响信号,并对该信号发出异常提示,通知相关工作人员知晓,若若测影响指数小于测影响指数参考阈值,则生成测量精度精确信号,不对该信号发出异常提示,此时表明倾角传感器可对重力加速度精确测量。

9.根据权利要求8所述的一种用于岩层横向与纵向位移测量方法,其特征在于,将节点用n进行表示,节点n相对节点1的坐标系中表示为:(l2x+l3x+…+lnx,l2y+l3y+…+lny,l2z+l3z+…+lnz),经过时间t后,此时两个相邻节点长度为l′,l′=l+δl,其中δl为伸缩传感器在岩层作用下伸长或缩短量;

10.一种用于岩层横向与纵向位移测量系统,用于实现上述权利要求1-9中任意一项所述的用于岩层横向与纵向位移测量方法,其特征在于,包括钻孔与参数调整模块、设备检查与调整模块、数据采集与传输模块、空间坐标计算模块、测量精度监控模块、坐标系统建立模块、杆件长度变化计算模块、位移分析模块以及数据处理与显示模块;


技术总结
本发明公开了一种用于岩层横向与纵向位移测量方法及系统,涉及岩层横向与纵向位移测量技术领域,包括以下步骤:根据地质勘探结果和监测需求规划钻孔位置,按照预先确定的孔洞位置,在岩层中逐步钻探,钻孔过程中,根据地质情况及时调整钻探参数,确保孔洞的质量和准确度;安装监测设备;进行对监测设备的检查和调整,确保检测设备安装正确并有效地覆盖到所需测试的区域。本发明通过前后获取的累加后节点n处的坐标值,能够准确计算该节点发生的位移情况及位移空间方向,通过比较不同时间点的坐标值,可以确定节点的位移量和位移方向,从而深入了解该处结构的变化和演化过程。

技术研发人员:李育宗,沈树强,高胜
受保护的技术使用者:安徽理工大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/7
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