本发明涉及建筑及岩土工程，尤其是涉及一种固定式全自动测斜仪及测斜方法。
背景技术：
1、测斜仪是一种用于测量结构物（如建筑物、桥梁、塔架、大坝、边坡等）倾斜角度的仪器，广泛应用于土木工程、地质工程、建筑工程等领域，用于监测结构物的稳定性、评估地质灾害风险、指导施工过程等。其通过测量结构物相对于其初始位置的倾斜角度来工作。它利用重力原理，通过测量探头相对于垂直方向的倾斜角度来确定结构物的倾斜情况。现有技术中的测斜仪存在诸多问题：
2、（1）现有技术的测斜仪需要大量的人工操作来控制测斜探头，这不仅效率低，而且可能存在安全隐患。
3、（2）现有技术的测斜仪无法精确采集多方向测斜管的形变数据，导致测量结果不准确不全面。
4、（3）在遇到卡住或异常时，现有技术的测斜仪缺乏自动故障处理能力，需要人工干预。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种固定式全自动测斜仪及测斜方法，以解决现有技术中存在的至少一项技术问题。
2、为解决上述技术问题，本发明提供的一种固定式全自动测斜仪，包括测斜主机、测斜探头和测斜管；
3、所述测斜管设置在土层中的垂直钻孔内；
4、所述测斜探头设置在所述测斜管内，受到所述测斜主机的控制在所述测斜管内沿长度方向运动，并采集测斜管的形变数据发送至所述测斜主机；
5、所述测斜主机用于控制所述测斜探头的运动以及与所述测斜探头进行数据交互。
6、进一步地，所述测斜主机包括升降单元，供电单元，传感单元，通讯单元和处理单元；
7、所述升降单元用于驱动所述测斜探头在所述测斜管内沿长度方向运动；
8、所述供电单元用于产生电能、储存电能并将电能供给给其他需要用电的单元；
9、所述传感单元用于对设备工作过程中的一些关键参数进行传感检测，并将检测的数据传输至处理单元；
10、所述通讯单元用于与所述测斜探头进行数据交互，并将数据传输至处理单元；
11、所述处理单元与所述升降单元、所述供电单元、所述传感单元和所述通讯单元电性连接。
12、进一步地，所述升降单元包括电机、联轴器、排线轮、绕线轮、驱动线和滑轮；
13、所述联轴器设置在所述电机和所述绕线轮之间，用于将所述电机产生的驱动力传导至所述绕线轮处，从而使得所述绕线轮转动，令所述驱动线在所述绕线轮上缠绕；
14、所述驱动线的端点缠绕在所述排线轮上，在所述驱动线的收放过程中所述排线轮用于整理和排列所述驱动线，确保在收放过程中所述驱动线保持整齐有序，避免打结和缠绕；
15、所述滑轮用于改变所述驱动线的方向，使得所述驱动线与所述测斜探头连接时和所述测斜探头轴向方向平行。
16、进一步地，所述升降单元还包括水平导线轮和垂直导线轮；
17、所述水平导线轮和所述垂直导线轮设置在所述绕线轮和所述滑轮之间，所述驱动线穿过所述水平导线轮和所述垂直导线轮；
18、所述水平导线轮和所述垂直导线轮分别用于对所述驱动线的水平方向位置与竖直方向位置进行定位引导。
19、进一步地，所述供电单元包括太阳能板、主机电池和无线充电发射板；
20、所述太阳能板设置在所述测斜主机的外壳外部，用于将太阳能转化为电能并储存在所述主机电池中；
21、所述主机电池与所述处理单元、所述升降单元、所述传感单元和所述通讯单元电性连接并提供电能；
22、所述无线充电发射板用于对所述测斜探头进行无线充电。
23、进一步地，所述传感单元包括第一深度记录传感器和拉力传感器；
24、所述第一深度记录传感器设置在所述滑轮上，记录所述滑轮的旋转情况并将记录的数据传输至所述处理单元，并由所述处理单元计算得到所述测斜探头的运动距离（即深度位置）；
25、所述拉力传感器设置在所述驱动线上，用于实时检测所述驱动线上所承受的拉力并将拉力信息传递至所述处理单元，当拉力出现异常时所述处理单元控制所述升降单元停止工作。
26、进一步地，所述通讯单元包括4g连接系统，wifi连接系统和主机蓝牙连接系统，用于在不同环境的通讯场景下均能实现数据交互。
27、进一步地，所述测斜主机还包括限位开关；
28、所述限位开关为设置在所述测斜管顶端的检测器；
29、当所述测斜探头到达所述测斜管顶端并被所述检测器检测到后，所述检测器将信号传输至所述处理单元，所述处理单元控制所述升降单元停止工作。
30、进一步地，所述测斜探头包括控制部、传感部、供电部和通讯部；
31、所述供电部用于为所述测斜探头的其他部件提供电能；
32、所述传感部用于探测所述测斜管的变形数据以及所述测斜探头的深度数据，并将以上数据传输至所述控制部；
33、所述控制部用于对所述测斜探头的数据进行处理和缓存；
34、所述通讯部用于将所述控制部处理和缓存的信息传输至所述测斜主机。
35、进一步地，所述供电部包括无线充电接收器和探头电池；
36、所述无线充电接收器设置在所述测斜探头的外壁处，用于与外界设置的无线充电发射板配合使用给探头电池进行充电；
37、所述探头电池用于为所述控制部、通讯部和传感部供电；
38、所述控制部也与所述探头电池电性连接，并能够测量所述探头电池的电量，并将该信息通过所述通讯部传递给所述测斜主机。
39、进一步地，所述传感部包括传感器板、倾斜传感器和第二深度传感器；
40、所述倾斜传感器用于测量所述测斜探头在所述测斜管每一段深度处的倾斜角度变化信息，进而将该信息传输至所述传感器板，由传感器板根据倾斜角通过计算求出不同高度处的水平位移增量；
41、所述第二深度传感器设置在所述导向轴上，用于记录所述测斜探头的深度位置，并将深度位置信息传输至所述传感器板，由所述传感器板将深度位置信息与水平位移增量信息进行关联形成测斜信息；
42、所述传感器板将所述倾斜传感器和所述第二深度传感器的信息进行处理形成测斜信息，并将处理后的测斜信息传输至所述控制部缓存，通过所述通讯部将所述控制部缓存的测斜信息传输至测斜主机。
43、进一步地，所述倾斜传感器设置有2个，2个所述倾斜传感器设置在所述测斜探头上同一水平面上并间隔90度；
44、其中一个所述倾斜传感器在测量到垮塌或滑坡的变形趋势时定义为a+方向，与其相反的方向为a-方向；
45、与a+方向和所述a-方向在水平面上相垂直的方向为b+方向和b-方向，由另外一个所述倾斜传感器测量，从而实现了所述测斜探头在同一水平面上两个相互垂直的方向上实现正反两个方向的监测。
46、进一步地，所述测斜探头上还设置有导向轮；
47、所述测斜管内壁上设置有导向槽；
48、所述导向轮与所述导向槽相配合，使得所述测斜探头在所述导向槽的导向限位作用下进行升降运动。
49、进一步地，所述导向轮在所述测斜探头上沿轴线方向设置有一个或多个；
50、所述导向轮包括扭力轴、连杆和2个轮体；
51、2个所述轮体分别设置在所述连杆的两侧；
52、所述连杆的中部与所述扭力轴连接，初始状态下所述连杆与所述测斜探头的轴线方向形成5-15度的倾斜角，当倾斜角发生改变时所述扭力轴产生回复扭力。
53、进一步地，所述通讯部为探头蓝牙连接系统，用于在所述测斜探头完成测斜任务上升至所述测斜管顶部时将所述控制部处理和缓存的信息传输至所述测斜主机。
54、进一步地，所述测斜探头底部设置有缓冲垫，用于当所述测斜探头到达所述测斜管底部时避免发生硬碰撞。
55、进一步地，还包括管口座；
56、所述管口座设置在所述测斜管顶部；
57、所述管口座包括一体化设置的卡接头、连接板和延伸管；
58、所述卡接头在水平方向上的尺寸大于所述测斜管的内径，用于与所述测斜管搭接；
59、所述连接板设置在所述卡接头上，其上设置有连接孔，用于与所述测斜管紧固连接；
60、所述延伸管设置在所述卡接头下端并延伸至所述测斜管内；
61、所述卡接头内设置有与所述延伸管相同直径且同轴的通道，该通道直径大于或等于所述测斜探头上端的直径，从而使所述测斜探头进入所述管口座中。
62、第二方面，本技术还公开了一种固定式全自动测斜仪的测斜方法，包括步骤：
63、s0：将测斜主机与测斜探头通过驱动线相连，将测斜探头置于测斜管中；
64、主机安装在测斜管上方设置参数并调试，执行步骤s1；
65、s1：根据事先设置好的采样间隔和采样时刻，在到达采样时刻时，启动测斜主机的处理单元和测斜探头；
66、开启电机，打开电机自锁；
67、测斜主机及测斜探头均启动深度数据的采集；
68、测斜探头在重力作用下在测斜管内下移，若到达测斜管底部（拉力传感器的值突然变小且达到预设测斜管深度），控制电机暂停，执行步骤s2；
69、若测斜探头在下放过程中卡住（拉力传感器的值突然变小但测斜主机采集的深度值小于预设测斜管深度），则测斜主机控制电机将测斜探头提升，然后重新下放；
70、若尝试三次或三次以内测斜探头到达测斜管底部，则执行步骤s2；
71、若尝试三次仍无法达到测斜管底部，则停止下放，主机将异常信息上传平台，中止测斜操作；
72、s2：当测斜探头内采集的深度数据停止变化后，等待5秒后采集倾角数据并缓存，执行步骤s3；
73、s3：测斜主机等待10秒后，控制电机将测斜探头提升500mm后停止；
74、若测斜探头未到达测斜管顶端，限位开关未被触发，执行步骤s3；
75、若测斜探头到达测斜管顶部并触发限位开关，执行步骤s4；
76、若测斜探头卡住（拉力传感器的值突然变大），则控制电机暂停，测斜探头在重力作用向下移动，开启开启电机重新提升测斜探头；
77、若尝试三次或三次以内测斜探头通过此高度，则继续执行该步骤；
78、若尝试三次仍无法提升，则停止提升，关闭电机，测斜主机将异常信息上报平台，进入休眠，不再启动采集，直到人工到现场处理完成后重新启动采样；
79、若测斜探头长时间不移动（1分钟内深度数据无变化），则停止采样，进入休眠。
80、s4：关闭电机，电机自锁，测斜探头内控制部将缓存的所有测点数据（深度及倾角）通过蓝牙模块上传给测斜主机，测斜主机将收到的数据缓存，同时通过4g上传到平台；
81、s5：测斜探头内控制部采集探头电池的电量信息，通过蓝牙模块上传给测斜主机：若电量高于预设阀值，则无需充电，主机、探头均进入休眠；若电量低于预设阀值，则通过无线充电发射板对测斜探头内的测斜电池进行充电，每隔10分钟获取一次探头电量，若电量满，则停止充电，测斜主机、测斜探头均进入休眠状态下；若在充电时到达采样时刻，则停止充电（无线充电发射板断电），执行步骤s1。
82、采用上述技术方案，本发明具有如下有益效果：
83、（1）通过测斜主机控制测斜探头在测斜管内自动运动，实现自动化数据采集，减少了人工操作的需要，提高了操作的效率和安全性。
84、（2）测斜探头能够精确采集测斜管的形变数据，并通过测斜主机进行数据处理，提高了测量的准确性。
85、（3）测斜主机包含多个单元，如升降单元、供电单元、传感单元、通讯单元和处理单元，这些单元的协同工作提高了设备的整体性能。
86、（4）供电单元配备太阳能板和主机电池，可以实现能源的自给自足，减少了对外部电源的依赖。
87、（5）测斜探头可以通过无线充电发射板进行充电，提高了设备的使用便捷性。
88、（6）传感单元集成了深度记录传感器和拉力传感器，能够实时监测和记录关键参数，提高了数据的可靠性。
89、（7）通讯单元支持4g、wifi和主机蓝牙连接系统，实现了数据的无线传输，并适应不同环境下的数据交互需求。
90、（8）限位开关和拉力传感器提供了安全保护机制，能够在异常情况下或检测结束时及时停止设备工作，避免损坏。
91、（9）测斜探头的导向轮设计确保了在测斜管内的稳定升降运动，提高了测量的稳定性。
92、（10）测斜探头的供电部能够测量电池电量，并通过通讯部将信息传递给测斜主机，方便进行电池管理。
93、（11）倾斜传感器的设置允许在水平面上两个相互垂直的方向上实现正反两个方向的监测，提高了监测的全面性。
94、（12）测斜探头底部的缓冲垫设计减少了到达测斜管底部时的冲击，保护了设备。
95、（13）在测斜探头下放或提升过程中遇到卡住或异常时，系统能够自动进行故障处理，如重新下放或提升，提高了系统的可靠性。
96、（14）根据电池电量自动进行充电，确保了设备在需要时始终有足够的电量进行工作。
97、（15）在无操作需求时，设备能够自动进入休眠状态，节省能源并延长设备寿命。
98、（16）当设备遇到无法解决的问题时，能够自动上报异常信息，方便维护人员及时处理。
99、（17）设备设计考虑了多种环境因素，如重力作用、卡住情况等，提高了设备在不同环境下的适应性和稳定性。
100、（18）当设备需要人工处理时，能够自动进入休眠状态，等待维护人员处理，简化了维护流程。
1.一种固定式全自动测斜仪，其特征在于，包括测斜主机、测斜探头和测斜管；
2.根据权利要求1所述的固定式全自动测斜仪，其特征在于，所述测斜主机包括升降单元，供电单元，传感单元，通讯单元和处理单元；
3.根据权利要求2所述的固定式全自动测斜仪，其特征在于，所述升降单元包括电机、联轴器、排线轮、绕线轮、驱动线和滑轮；
4.根据权利要求3所述的固定式全自动测斜仪，其特征在于所述升降单元还包括水平导线轮和垂直导线轮；
5.根据权利要求2所述的固定式全自动测斜仪，其特征在于，所述供电单元包括太阳能板、主机电池和无线充电发射板；
6.根据权利要求3所述的固定式全自动测斜仪，其特征在于，所述传感单元包括第一深度记录传感器和拉力传感器；
7.根据权利要求2所述的固定式全自动测斜仪，其特征在于，所述通讯单元包括4g连接系统，wifi连接系统和主机蓝牙连接系统，用于在不同环境的通讯场景下均能实现数据交互。
8.根据权利要求2所述的固定式全自动测斜仪，其特征在于，所述测斜主机还包括限位开关；
9.根据权利要求1所述的固定式全自动测斜仪，其特征在于，所述测斜探头包括控制部、传感部、供电部和通讯部；
10.根据权利要求9所述的固定式全自动测斜仪，其特征在于，所述测斜探头上还设置有导向轮；
