地下位移三维测量集成传感器的研究-检测技术与自动化装置专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 致 谢 时间飞逝，硕士研究生的学习阶段即将结束，过去三年的学习生活使我受 益匪浅。在完成硕士毕业论文期间，我得到了学多的帮助，借此向给过我帮助 的人表达我最诚挚的谢意。 首先，我要向我的导师李青教授表达深深的谢意。在我攻读硕士学位期间， 学习上和生活上都得到了导师的热心帮助和关心爱护。李老师知识渊博，做事 严谨，教学态度认真、负责，对科研态度孜孜不倦。他缜密的思维以及对待祖 国教育事业的献身精神必将永远激励着我不断前进，影响我终身。 其次，我要感谢李熊、童仁园、王燕杰、施阁、孙叶青、申屠南瑛等老师 给我的帮助，正因为他们的帮助使我少走了许多的弯路，在此表示衷心的感谢， 祝愿他们身体健康、事业有成。 还有实验室的师兄弟们：周振、杜通波、李国水、谢扬名、贾宏朝、鹏泉 源、胡鹏，谢谢你们给予的真挚的友谊和学业的帮助。 最后，我还要感谢我的家人，他们给了我极大的鼓励和朴素的帮助。乌鸦 反哺，羔羊跪乳，养育之恩，无以回报。 姜国庆 2014 年 6 月 地下位移三维测量集成传感器的研究 摘要：近几年来，地质灾害经常发生，给人们带来了巨大的损失，因此地质灾 害的监测和预防也变得愈来愈有意义。地质灾害的发生与地下位移有着密切的 关系，实时掌握土体的地下位移情况有助于地质灾害的监测和预防。 目前国内外常用的地下位移监测方法有 4 种，即：TDR 技术、钻孔测斜技术、 钻孔引伸计、沉降仪。然而这几种测量方法都有自身的不足之处，因此笔者所 在的团队探索研究了一种新的地下位移三维测量传感器。该传感器不仅能够进 行实时地测量，还能辨别位移的方向。 本文主要包括以下四方面的工作：第一，根据互感、地磁、电感等原理研 制地下位移传感器，通过大量实验确定传感器线圈参数，并结合实际情况设计 总体安装方案；第二，根据所需的功能模块设计传感器硬件电路，结合实际情 况对各个模块的器件进行选型，并介绍各个模块的功能；第三，介绍了 IIC 总 线，设计基于 IIC 接口通讯芯片(如 MMC212xMG、MMA8451)的驱动程序、MSP430 主程序以及上位机程序，并简单介绍了上位机的功能；第四，通过标定实验对 弹性电感线进行标定，并介绍了电感线的制作与安装，通过建模实验对实验数 据进行建模，进行测量实验，分析实验误差并进行误差补偿。 项目完成了地下位移三维测量集成传感器的研制，并取得了良好的测量效 果，为后续进一步研究奠定了基础。 关键字：地下位移；三维测量；集成传感；电磁感应；长度测量；MSP430 中图分类号：TH822 UDC：531.7 The research for monitoring three-dimensional underground displacement based on integrated sensor and measuring method Abstract: In recent years, natural disasters happened frequently, which arouse enormous hazards to human beings. Therefore, detecting and prevention for natural disasters is becoming more and more important. As natural disasters are highly corresponding to underground displacement, detecting this phenomenon in a real time way is an effective method to make early warning. Nowadays, people use TDR coaxial, drilling inclinometer ， extensometer and settlement gauge to detect the underground deformation. However, each method as presented has its own shortcoming. Thus, we explore and research a new underground displacement sensor, which could not only achieve a real-time measurement, but also detect the direction of underground displacement. This thesis can be summarized into four parts: firstl