一种地质滑坡监控装置的制作方法

文档序号:12530300
一种地质滑坡监控装置的制作方法

本实用新型涉及一种地质滑坡监控装置。



背景技术:

滑坡灾害是斜坡土体或岩体在重力作用下失去原有的稳定状态,沿着斜坡内滑动面下滑,造成人员伤亡和财产损失的灾害事件。为了掌握煤与油气共采区滑坡表面各裂缝部分的动态变化,需要进行地表位移观测,地表位移观测的方法有很多,最常用的方法就是采用GPS全球定位系统或者电子全站仪,还有就是将GPS与电子全站仪连接在一起即超站仪,它是GPS的实时动态定位技术与全站仪三维测量技术的完美结合。但是,这些观测方法都有难以克服的缺点,那就是测量结果容易受到雾天或雨天以及其它恶劣天气条件的影响,造成测量结果误差较大,且GPS造价高,很难实施大面积的覆盖监测。

授权公告号为CN1293363C,授权公告日为2007.01.03的中国发明专利公开了一种坡体表面位移测量装置,包括固定在滑坡体上的支架即坡面装置架以及固定在不动物体或基岩体上的拉线杆子即坡底装置架,坡面装置架和坡底装置架之间设有钢丝绳,钢丝绳的一端固定在坡底装置架上,另一端绕过固定在坡面装置架上的角位移传感器后与重锤相连,重锤的作用是将钢丝绳张紧,此外在坡面装置架上还设置有无线传输系统、蓄电池和太阳能电池板等。该装置的工作原理是:当滑坡体相对于不动物体或基岩体滑动时,坡面装置架和坡底装置架之间的钢丝绳的长度将发生变化,并同时带动角位移传感器转动,钢丝绳长度的变化量就反映了滑坡体的滑动量,钢丝绳带动角位移传感器转动,通过测量角位移就可以换算出坡体的表面位移。

该测量装置在实际应用时存在一个显著的问题,那就是角位移传感器、重锤、无线传输系统、蓄电池和太阳能电池板等测量部件全都设置在固定于滑坡体上的坡面装置架上,一旦发生滑坡灾害事故,这些测量部件很可能会随着灾害事故遭到破坏,无法保证测量部件的安全性,一次事故就可能将所有部件毁于一旦,加重了滑坡灾害事故所带来的经济损失。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种地质滑坡监控装置,以解决现有技术中测量部件容易随灾害发生遭到破坏的问题。

为了解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:

一种地质滑坡监控装置,包括用于设置在待测坡面的坡面装置架以及设置在坡底的坡底装置架,坡面装置架和坡底装置架之间设有具有位移测量端的被张紧装置张紧的测量绳,所述测量绳上远离位移测量端的一端与坡面装置架相连,坡底装置架上设有用于测量位移测量端位移量的位移测量部件。

所述张紧装置与测量绳的位移测量端相连。

坡底装置架上设置有供测量绳绕经换向的定滑轮,所述张紧装置为重锤,重锤的一端与位移测量端相连,所述位移测量部件为与重锤的另一端相连的拉线式位移传感器。

坡底装置架的同一侧设有上悬臂和下悬臂,所述定滑轮设于上悬臂上,所述拉线式位移传感器设于下悬臂上。

坡面装置架包括设置在待测坡面上的固定桩,固定桩上设有框架,框架顶部设有与测量绳相连的系留环,框架内的水平面上设有数字水平仪。

地质滑坡监控装置还包括与拉线式位移传感器和数字水平仪通讯连接的数据存储单元。

数据存储单元包括与拉线式位移传感器和数字水平仪的数据输出端通讯相连的模拟量输入模块,模拟量输入模块通讯连接有微型芯片,微型芯片与存储卡和USB接口通讯相连。

本实用新型的有益效果在于:将测量绳远离位移测量端的一端与坡面装置架相连,位移测量部件设置在坡底装置架上用于测量位移测量端的位移量,由于坡底装置架设置在坡底,当发生滑坡灾害时,不会对位移测量部件造成损坏,最大限度地降低了经济损失。

附图说明

图1为本实用新型中地质滑坡监控装置的结构示意图;

图2地质滑坡监控装置中数据存储单元的连通示意图。

图中:1.坡底固定桩;2.坡面固定桩;3.坡底框架;4.下悬臂;5.坡面框架;6.系留环;7.钢丝绳;8.重锤;9.拉线式位移传感器;10.数字水平仪;11.微型芯片;12.模拟量输入模块;13.存储卡;14.USB接口;15.上悬臂;16.定滑轮。

具体实施方式

地质滑坡监控装置的实施例如图1~图2所示,包括设置在待测坡面的坡面装置架以及设置在坡底的坡底装置架,坡面装置架包括设置在待测坡面上的坡面固定桩2和设于坡面固定桩2上部的坡面框架5,坡面框架5顶部设有系留环6,坡面框架5内的水平面上设有数字水平仪10。坡底装置架包括设置在坡底的坡底固定桩1和设于坡底固定桩1上部的坡底框架3,坡底框架3的右侧分别设有上悬臂15和下悬臂4,上悬臂15上设有定滑轮16,下悬臂4上设有拉线式位移传感器9。地质滑坡监控装置还包括绕经定滑轮16的一端与系留环6相连、另一端作为位移测量端与重锤8相连的钢丝绳7,重锤8的作用是将钢丝绳7张紧,重锤8的另一端与拉线式位移传感器9的拉线相连,拉线式位移传感器9用于测量位移测量端的位移量。

地质滑坡监控装置还包括与数字水平仪10和拉线式位移传感器9数据连通的数据存储单元,数据存储单元包括与数字水平仪10和拉线式位移传感器9的模拟量数据输出端相连的模拟量输入模块12,模拟量输入模块12通讯连接微型芯片11,微型芯片11与存储卡13和USB接口14通讯连接。数据存储单元还包括为各电器元件供电的电池组(图中未示出)。

地质滑坡监控装置的工作原理是:由于重力的原因,重锤8将钢丝绳7张紧拉直,当设置待测坡面上的坡面固定桩2发生位移时,安装在其上的坡面框架5会随之位移,系留环6拉动钢丝绳7,通过重锤8带动拉线式位移传感器9的拉线移动,从而使拉线式位移传感器9产生模拟量信号的变化,并将模拟量数据通过模拟量输入模块12传输给微型芯片11。同时,数字水平仪10实时将坡面框架5的水平度变化值通过模拟量输入模块12传输给微型芯片11,微型芯片11每隔1小时分别读取拉线式位移传感器9的位移值和数字水平仪10的水平度变化值,并将读取时间和相关值记录到储存卡13。测量过程中,每隔一段时间(一般为1个星期),工作人员拿笔记本电脑等外设通过数据线连接数据读取USB接口14,读取相关数据,并通过记录的数据来达到监测滑坡险情的目的。

采用拉线式位移传感器与位移测量端相连,这样就可以直接测得钢丝绳的位移量即待测坡面的滑动量,相比现有技术而言,不需要再进行换算,测量更加方便。

在地质滑坡监控装置的其他实施例中:测量绳可以不是钢丝绳,也可以是塑料材质的;坡面框架上也可以不设数字水平仪,而仅依靠拉线式位移传感器的位移值来进行数据监测;坡面框架上也可以不设系留环;坡面固定桩和坡面框架、坡底固定桩和坡底框架均可以是整体式的;坡底框架上也可以固定一个可以滚动的滚轮供测量绳绕经换向;张紧装置也可以设置在测量绳上,测量绳的位移测量端再与位移测量部件相连;张紧装置可以是弹簧,弹簧一端固定在坡底装置架上,弹簧的另一端与测量绳的位移测量端相连,坡底装置架上设置有测量位移测量端位移量的位移测量部件。

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