浅谈坡度测试仪在水利工程测量中的应用.doc

1、浅谈坡度测试仪在水利工程测量中的应用摘要：随着我国国民经济的快速发展，各行各业也得到相应的发展，水利工程在各行各业的应用的较为广泛，但是在水利工程施工中相对的存在一系列的问题。目前针对这种现象的存在，我国相关部门针对水利工程施工中存在的问题，采取相应的对策，以便较好的解决这些问题。例如，水利工程的工作人员通过人工的方法来测量堤及坝坡度中存在不足, 便通过加速度传感器研究发明了坡度测试仪。经过对这种监测仪器的应用结果得出，它不仅可以测量水利工程的施工进程，以及维修养护水利工程, 同时，它还可以应用于其他建筑物，对其坡度、倾角或者是水平面的情况进行相应的测量, 这种监测仪器可以大幅度减轻测量工作人

2、员的进行测量时的劳动强度，并且可以克服测量中的不足,从而有效地提高测量工作人员的工作效率。 关键词：坡度测试仪；水利工程；加速度传感器；坡角；工程测量 中图分类号：F407.9 文献标识码：A 文章编号： 随着水利事业的快速发展，在对水利工程进行施工的过程中, 常常需要对水利工程的堤、坝及斜坡等方面的坡角或者是坡度进行相应的测量。在对这些方面进行测量时，施工测量工作人员经常需自己携带比较重的测量仪器，选址、定点及寻找参照物等以便实现对其的测量，这种测量方式不仅费时费力, 而且测量出来的结果精确度不高。随着科学技术的发展，通过加速度传感器研究发明了新型的坡度测试仪，这一仪器的应用更好的实现了对水

3、利工程的坡角以及坡度进行比较快速、准确、自动的测量。坡度测试仪本身具有一定的特点，如，成本低、实用性强、体积小、结构简单、耗电低及测量精度高等。 一、 坡度测试仪的主要参数以及组成 坡度测试仪的只要组成部分是蜂鸣器、电源、单片机及加速度传感器等。坡度测试仪的内部均采用高集成度的低功率耗电路器件，它们具有较小的功耗及体积, 且测量的精准度不被供电电压所影响；加速度传感器是一种测量施工工程倾斜角的测量器具,主要用来测量或者是检验那些同水平位置相对的倾斜角；整个坡度测试仪的核心为单片机,坡度测试仪通过它来实现对施工信号的采集、处理以及存储, 之后将所处理的相关数据传送到上位机；蜂鸣器坡度测试仪发生故

4、障时的一个报警装置, 它是一种较为一体化结构的高科技的电子讯响器, 通过直流电压供电, 当坡度测试仪使用方法不恰当、出现故障或者是遭受一定损坏时它就会自动报警。坡度测试仪的构成模型见下图： 坡度测试仪的构成模型图 一般情况下，坡度测试仪的主要参数为，坡度测试仪的尺寸为，16厘米4.5 厘米5.5 厘米；坡度测试仪的质量为，0. 25kg；坡度测试仪的测量范围为，90O；坡度测试仪的电源电压(一般是指直流)为，9V；坡度测试仪测量的精确度为，0.01O；坡度测试仪的工作温度为, -4070OC；坡度测试仪的抗冲载荷为, 1000g。 二、坡度测试仪的结构设计以及原理 （一）坡度测试仪的结构设计

5、坡度测试仪通过傻瓜式及袖珍型的设计,这种测量仪器本身具有一定的特点，如，实用方便、小巧便携及操作简单等。坡度测试仪表面有一个液晶显示屏及一个开关按钮，除此之外没有任何其他的操作按钮。为了便于测量操作及携带, 坡度测试仪的外形设计成长方体形状, 这样就可以将其放置在工作人员的口袋中，便于测量工作人员随身携带。同时，对坡度测试仪采用富含耐磨性的塑料外壳对坡度测试仪的结构进行密封, 这样对坡度测试仪本身就具有较强的防水性能。 （二）加速度传感器 美国 ADI 公司生产的 ADXL202 型号的加速度传感器是一种功能完善、低功耗、低成本的双轴加速度传感器,它可将加速度同占空比成一定比例的数字信号成功的

6、输出,且这种信号可以通过用单片机的计数器来实现对施工工程的测量, 不需要通过 A/D 转换电路或者是采用其他特殊的电路。这种加速度传感器可以测量的范围为，2g；它不仅可以对动态加速度进行测量,还可以对静态加速度进行测量。 ADXL202 型号的加速度传感器本身拥有这几方面的特点，具有脉宽占空比输出；可承受 1000g 的剧烈冲击集双轴加速度传感器于一体；直流工作电压为 35. 25V；60Hz 带宽时的分辨率为 5mg。 （三）对单片机的设计 单片机的程序设计是通过 MSP430 编程并进行调试。进过对单片机实施峰值检测使就可确定施工工程的倾角。且峰值检测是通过对门限的判断来实现的。基于这种现

7、象，判断门限是至关重要的，门限偏低会导致误判现象，门限偏高会导致漏判现象。单片机可以实现信号采集、处理及存储的过程。数据的采集、处理及发送均通过中断来完成，且用定时器来控制发送的数据, 为下一个数据采集做准备。 三、测量操作 基于坡度测试仪采用傻瓜式的设计方式，所以在对施工工程进行测量过程中，就不需要实施任何技术操作，只需将坡度测试仪的开关按钮打开, 将坡度测试仪顺着坡面位置安放，使坡度测试仪同坡面保持平行，便可以准确、实时地测量出施工工程的坡角，之后通过查阅坡角同坡度之间的对应表，便会得出相应的坡度。 四、结束语 通过加速度传感器研究发明的坡度测试仪具有，准确、测量快速、实时显示及单键操作的

8、特点；傻瓜式及袖珍型的设计让坡度测试仪小巧便携、经济实用、省时省力及操作简单；进行测量完毕之后, 1 分钟之内若没有进行操作,坡度测试仪就会自动关机；且这种仪器的测量精准度较高, 测量的结果可以精确的读数出小数点后面的两位数字；且通过塑料外壳对其结构进行密封, 具有较好的防水性能,有较强的抗外界干扰性能。坡度测试仪运用在水利工程的测量过程中, 不仅可以克服人工测量中出现的不足, 并且可以有效地减轻测量工作人员在测量时的劳动强度, 提高他们工作的效率。 参考文献： 1申黎明,郭鑫,董体英,许路林,文艳芳,岳满合.坡度测试仪在水利工程测量中的应用J. 人民黄河,2008,30(12):24-25. 2王甫财.浅谈水利工程测量管理中存在的问题及对策分析J.中国科技博览,2012,09(29):134-134. 3杨玉花.以邳苍分洪道治理工程为例难水利工程测量的探讨J.中国科技博览,2012,31(25):402-402. 4潘群科.GPSRTK 测量技术在水利工程测量中的应用J. 建材发展导向,2012,21(11):259-260. 5何龙云,李明戟.北斗 RTK 技术在水利工程测量中的应用J. 吉林水利,2013,26(02):1302-1303.