地质灾害监测是防范地质灾害发生的重要组成部分,地下位移监测技术是地质灾害监测的重要手段。现有的地下位移监测技术存在着精度低、安装困难、成本高等问题,笔者提出的基于电容测长的地下变形三维测量技术,实现对地下位移大小和方向的测量,能够实时对地下变形进行远程监测。本文主要内容有:1.研究现有的地下位移监测技术,对各种技术方法进行对比分析,总结各个方法的优点与不足,并提出了基于电容测长的地下变形三维测量方法的研究。2.阐述了地下变形三维测量传感器系统整体结构设计及其测量原理,研究互感原理、倾斜角和倾斜方位的测量方法、抽动式变电容器测距等技术。3.对传感器系统需要实现的各个测量模块进行器件选型,结合实际情况设计整体的硬件电路,并进行电路的调试。4.介绍实验操作平台。编写相对应的下位机及上位机程序,实现上位机软件对位移台的自动控制以及对实验数据的采集和存储。5.设计抽动式变电容的电容器结构,并安装于传感器单元内,实验标定电容器芯抽出长度和电压的拟合曲线。采用集成芯片传感器进行传感器单元的倾斜角和倾斜方位的测量。进行不同倾斜角度下的互感电压位移标定实验。6.将不同倾斜角度下的互感电压位移标定实验采集的数据建立数学模型,实验对比测得的传感器单元间的位移值与真实位移值,计算并分析实验误差。实验测得的传感器单元水平位移和垂直位移总体误差在-2mm～2mm之内。本文设计的地下变形三维测量传感器可实现传感器单元间水平与竖直位移大小的测量,传感器单元间倾斜角和倾斜方位的测量,实现真正的三维测量,适用于多种地质环境中。较其他地下变形监测方法测量范围广、精度较高、能更全面的反映地下岩土体变形情况,为后续的地下变形监测技术进一步研究奠定了基础。