本发明涉及岩土工程及防灾减灾工程领域，更具体地说，它涉及一种边坡变形自动监测及预警装置。
背景技术：
边坡失稳滑塌已成为山区公路交通的一大安全隐患。边坡失稳滑塌的产生并非发生在瞬时时间段内，而是经过一定时期不稳定性因素的积累，从蠕动向失稳滑动发展。对各个时期的边坡变形量、变形速率以及变形发展趋势的连续监测，是评价边坡能否产生破坏性滑坡，从而及时地对边坡进行安全处置的核心。传统的边坡监测技术主要有：裂缝监测、地面观测网监测以及gps位移监测等。裂缝监测只能对边坡失稳破坏做出定性评价，带有很强的个人主观意识；对于地面观测网监测，其监测网的布设麻烦，需要布置对照桩及观测桩，且测量精度不高，对边坡变形的监测时间间隔不定，不能长时间连续监测；gps监测边坡位移，虽能提供快速、全天候的监测，但其监测费用较高，对公路边坡的监测利用势必不经济。中国专利（授权公告号：cn104992531a）公开了一种边坡变形自动监测及预警装置，虽然都能够实现对边坡变形自动监测及预警，但是其安装对光有限制，并且无法获知边坡变形数据，也无法在第一时间将边坡变形数据传输至远程控制中心并使得人们第一时间获知边坡变形情况，其预警相应速度慢，当边坡缓慢变形达到一定危险程度时，无法及时预警。
技术实现要素：
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种边坡变形自动监测及预警装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种边坡变形自动监测及预警装置，包括顶梁板、光线应变传感器、牵拉杆、重锤、导电环、变形监测箱、数据监测器和报警器，所述顶梁板固定在支撑架的顶部，支撑架底部插入并固定在边坡上，顶梁板顶端中部固定有铰接座，铰接座通过销轴连接牵拉杆，牵拉杆底端连接有重锤，所述牵拉杆内部设有导电芯棒，导电芯棒与重锤相连接，所述重锤外侧设有导电环，导电环固定在变形监测环上，变形监测环外部通过连接杆与支撑架连接,牵拉杆顶部外侧连接有弹簧，弹簧上安装有光线应变传感器，弹簧另一端固定在顶梁板上。
进一步，当支撑架底部插入并固定在边坡上时，重锤处于导电环的圆心位置，重锤距离导电环的距离相等。
进一步，所述导电环连接电线一，电线一连接变形监测箱内的供电电源一，变形监测箱内的供电电源一连接电线二，电线二连接导电芯棒。
进一步，所述电线二上安装有报警器。
进一步，所述光线应变传感器连接数据监测器的数据处理装置，数据监测器内部安装有供电电源二，数据监测器通过无线通讯收发设备连接远程控制中心。
综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
本发明的边坡变形自动监测及预警装置，固定在边坡上，使得重锤处于导电环的圆心位置，重锤距离导电环的距离相等，当边坡发生变形时，支撑架随边坡变形改变倾斜角度，此时重锤相对于导电环的距离发生变化，当重锤与导电环发生接触时，电线一、电线二、导电芯棒、重锤和导电环形成闭合回路，报警器通电发出警报，对边坡周围预警；当顶梁板和支撑架随边坡变形发生倾斜变化时，顶梁板与牵拉杆之间夹角发生改变，从而使得弹簧对牵拉杆拉力变化，光线应变传感器检测压力变化并将数据传输至数据监测器，进而传输至远程控制中心，便于人们第一时间获知边坡变形。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的安装示意图。
图3为本发明中光线应变传感器的结构示意图。
附图标记：1-顶梁板、2-铰接座、3-销轴、4-弹簧、5-光线应变传感器、6-牵拉杆、7-导电芯棒、8-重锤、9-导电环、10-变形监测环、11-连接杆、12-电线一、13-供电电源一、14-变形监测箱、15-电线二、16-支撑架、17-无线通讯收发设备、18-数据处理装置、19-供电电源二、20-数据监测器、21-报警器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
参见图1-3，一种边坡变形自动监测及预警装置，包括顶梁板1、光线应变传感器5、牵拉杆6、重锤8、导电环9、变形监测箱14、数据监测器20和报警器21，所述顶梁板1固定在支撑架16的顶部，支撑架16底部插入并固定在边坡上，顶梁板1顶端中部固定有铰接座2，铰接座2通过销轴3连接牵拉杆6，牵拉杆6底端连接有重锤8，所述牵拉杆6内部设有导电芯棒7，导电芯棒7与重锤8相连接，所述重锤8外侧设有导电环9，导电环9固定在变形监测环10上，变形监测环10外部通过连接杆11与支撑架16连接。
当支撑架16底部插入并固定在边坡上时，通过改变支撑架16底侧各支脚插入的深度，使得重锤8初始状态下（边坡未发生变形的安装时），使得重锤8处于导电环9的圆心位置，此时重锤8距离导电环9的距离相等。
所述导电环9连接电线一12，电线一12连接变形监测箱14内的供电电源一13，变形监测箱14内的供电电源一13连接电线二15，电线二15连接导电芯棒7，当边坡发生变形时，支撑架16随边坡变形改变倾斜角度，此时重锤8相对于导电环9的距离发生变化，当重锤8与导电环9发生接触时，电线一12、电线二15、导电芯棒7、重锤8和导电环9形成闭合回路，电线二15上安装有报警器21，报警器21通电发出警报，对边坡周围预警。
所述牵拉杆6顶部外侧连接有弹簧4，弹簧4上安装有光线应变传感器5，弹簧4另一端固定在顶梁板1上，光线应变传感器5连接数据监测器20的数据处理装置18，数据监测器20内部安装有供电电源二19，数据监测器20通过无线通讯收发设备17连接远程控制中心，当顶梁板1和支撑架16随边坡变形发生倾斜变化时，顶梁板1与牵拉杆6之间夹角发生改变，从而使得弹簧4对牵拉杆6拉力变化，光线应变传感器5检测压力变化并将数据传输至数据监测器20，进而传输至远程控制中心，便于人们第一时间获知边坡变形。
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，仅是本发明的优选实施方式。本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。