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龙图腾网恭喜深圳市北斗云信息技术有限公司;成都理工大学;广州市地平线岩土工程有限公司申请的专利全深度阵列式测斜仪及深部位移测量方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN109115147B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-01-07发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：201810949165.1，技术领域涉及：G01B21/02；该发明授权全深度阵列式测斜仪及深部位移测量方法是由李柯含;赵其华;李慧生;赖光程;郑之凯设计研发完成，并于2018-08-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本全深度阵列式测斜仪及深部位移测量方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种全深度阵列式测斜仪及深部位移测量方法，用于分段测量测斜孔的深部位移，所述测斜仪包括测斜架、安装在所述测斜架内的测斜单元及数据采集单元；其中：所述测斜架包括多根刚性套管及多个万向接头，所述刚性套管之间通过所述万向接头连接，所述刚性套管及所述万向接头将所述测斜孔沿垂直方向分成多个测斜分段；所述测斜单元包括一根总线及多个传感器，所述传感器之间通过所述总线串联连接，所述传感器安装在所述刚性套管内；所述数据采集单元通过所述总线分时采集各个测斜分段的变形数据，并根据所述变形数据及所述测斜分段的长度计算获得测斜孔的深部位移。本发明实现对全深度范围内的测斜孔的深部位移自动监测。

本发明授权全深度阵列式测斜仪及深部位移测量方法在权利要求书中公布了：1.一种深部位移测量方法，采用一种全深度阵列式测斜仪，用于分段测量测斜孔的深部位移，所述测斜仪包括测斜架、安装在所述测斜架内的测斜单元及数据采集单元；其中：所述测斜架包括多根刚性套管及多个万向接头，所述刚性套管之间通过所述万向接头连接，所述刚性套管及所述万向接头将所述测斜孔沿垂直方向分成多个测斜分段；所述测斜单元包括一根总线及多个传感器，所述传感器之间通过所述总线串联连接，所述传感器安装在所述刚性套管内；所述数据采集单元通过所述总线分时采集各个测斜分段的变形数据，并根据所述变形数据及所述测斜分段的长度计算获得测斜孔的深部位移；所述测斜仪还包括测斜管及滑动导轮，所述滑动导轮设置在所述万向接头上，所述滑动导轮用于将所述测斜架安装在所述测斜管内；所述测斜分段的长度为所述刚性套管的长度与所述万向接头的长度之和；所述传感器通过一根四芯总线串联连接，相邻两个传感器的间距可调节；所述传感器用于检测每个测斜分段的变形数据，所述四芯总线用于传输所述变形数据并为所述传感器供电；所述传感器包括双轴倾角传感器；其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1、将测斜孔沿垂直方向分成N个测斜分段，并从下往上或从上往下依次对所述测斜分段编号，所述编号由小到大，各个测斜分段的长度一定；所述测斜分段包括第一端点和第二端点，N为大于1的正整数；S2、分别测定N个测斜分段的变形数据；S3、以第i个测斜分段的第一端点为原点，构建三维立体坐标系，并根据所述第i个测斜分段的变形数据，计算所述第i个测斜分段的第二端点的三维空间坐标，所述第i个测斜分段的第二端点的三维空间坐标为第个测斜分段的第一端点的三维空间坐标；其中，i的取值范围为大于或等于1且小于或等于N-1的正整数，且第一个测斜分段的第一端点的三维空间坐标为（0,0,0）；S4、根据各个测斜分段的第二端点的三维空间坐标，计算所述测斜孔的深部位移；所述三维立体坐标系为北东天三维空间直角坐标系，所述变形数据包括横滚角、俯仰角、方位角；以北东天（NEU）三维空间直角坐标系建立计算模型，坐标系原点O为观测点，z轴向上为正（天向），y轴向东为正（东向），x轴向北为正（北向）所构成的直角坐标系；当以测斜孔底端的中心点为基准，第一测斜分段的底端为第一端点、顶端为第二端点，第一测斜分段的NEU三维空间直角坐标系的原点O的三维空间坐标为（0,0,0）；当以测斜孔顶端的中心点为基准，第一测斜分段的顶端为第一端点、底端为第二端点，第一测斜分段的NEU三维空间直角坐标系的原点O的三维空间坐标为（0,0,0）；具体而言，原点O对应于测斜分段的第一端点，Pn,e,u为测斜分段的第二端点，P点的坐标变化可以看成原点O经过横滚变化、俯仰变化、方位变化三个旋转组合变化的结果；OP之间的长度是测斜分段的长度为R，俯仰角Pitch值为p，横滚角Roll的值为r，方位角Heading的值为h，根据原点O的坐标，结合p、r、h及R的数值可求出点P坐标或者空间矢量的值，具体计算模型如下：（1）俯仰方向坐标值计算从y轴正方向（东向）往原点O看，P在xz二维平面投影点P0的变化是由P0经Pitch旋转p得到P1，即Pitch=p，e1=e0，使用极坐标表示P0（,），P1,；由于是右手定则，俯仰角Pitch是点P绕着y轴旋转的角度，P1的俯仰方向坐标值计算过程包括： ; ; 将,代入,则有： 用矩阵表示为： （2）横滚方向坐标值计算从原点O往x轴正方（北向）向看，P0在xz二维平面投影点的变化是由P0经Roll旋转r得到P1，即Roll=r，n1=n0，使用极坐标表示P0（,），P1,；由于是右手定则，横滚角Roll是点P绕着x轴旋转的角度；P1的横滚方向坐标值计算过程包括：参考俯仰方向坐标值的计算步骤，用矩阵表示为： （3）方位方向坐标值计算从z轴正方向（天向）往原点O看，P0在xy二维平面投影点的变化是由P0经Heading旋转h得到P1，即Heading=h，u1=u0，使用极坐标表示P0（,），P1,；由于是左手定则，方位角Heading是点P绕着z轴旋转的角度；所述P1的方位方向坐标值计算过程包括：参考俯仰方向坐标值的计算步骤，用矩阵表示为： （4）测斜分段的第二端点的三维空间坐标计算三维空间中的P0到P1变化是由俯仰变化、横滚变化、方位变化按照一定的变化顺序来实现的，变化顺序是P0先进行横滚变化，然后进行俯仰变化，最后进行方位变化得到P1，使用矩阵表示如下： 对于第i个测斜分段，长度，其第二端点坐标为，第一端点坐标为，俯仰、横滚、方位对应的坐标值分别是，第二端点的坐标计算模型如下： 在测斜孔的全深度范围内，通过以上三维立体计算模型由下往上或由上往下迭代计算获得每个测斜分段的第二端点的坐标；以第一个测斜分段的坐标[n0,e0,u0]为初始位置，以最后一个测斜分段的坐标[n,e,u]为最终位置，计算测斜孔的深部位移，，，其中位移方向的角度为与正北方向顺时针夹角；所述步骤S4还包括：根据各个测斜分段的第二端点的三维空间坐标，计算获得第一监测报表，所述第一监测报表包括累计深部位移、深部位移方向、滑动面深度、测斜分段的深度；所述步骤S4还包括：根据各个测斜分段的第二端点的三维空间坐标，计算获得第二监测报表，所述第二监测报表包括增量深部位移、累计深部位移变化量、深部位移变化速率。

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