基于压力传感的边坡防护预警系统的制作方法

文档序号:15177654发布日期:2018-08-14 18:37阅读:417来源:国知局

本实用新型涉及一种基于压力传感的边坡防护预警系统。



背景技术:

道路建设对促进山区经济和社会的发展起着十分重要的作用。在山区的铁路、公路的工程建设中,道路多穿行于河谷山川之间,经常要开挖大量边坡,边坡的开挖破坏了原有植被覆盖层,导致出现大量的次生裸地以及严重的水土流失现象,造成生态环境的破坏,边被岩土体的崩塌、滑坡、泥石流等失稳破坏还会给人民生命和财产带来巨大的损失。

实时监测边坡动态,防止边坡失稳是边坡防护的便捷方式,目前我国边坡防护主要可以从开挖方式、边坡留设和边坡整治等方面进行。针对边坡的整治,主要是结合边坡的防护网,建立整体的实时监控网络,根据边坡自身的变化,根据压力传感器的变化,对边坡防护进行实时监测和预警。



技术实现要素:

本实用新型为了解决上述问题,提出了一种基于压力传感的边坡防护预警系统,本实用新型结合压力传感器和边坡防护网,利用无线发射信号建立边坡预警安全系统。

为了实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:

一种基于压力传感的边坡防护预警系统,包括压力位移感应装置、信号接收模块、信号转换模块和防护网,所述压力位移感应装置为多个,包括测杆和基座,所述基座上设置有位移传感器和多个压力传感器,基座固定于边坡表面,所述压力位移感应装置依次设置于边坡,且测杆之间设置有防护网,压力传感器采集的边坡表面振动和压力信息通过信号接收模块传输给信号转换模块,信号转换模块对其进行信息转换与存储。

进一步的,所述压力传感器为金属电阻应变片。

进一步的,所述测杆设置于基座中心位置,金属电阻应变片围绕测杆圆周分布。

进一步的,所述信号转换模块连接有处理器。

进一步的,所述压力位移感应装置外部设置有保护罩。

进一步的,所述基座埋设于边坡上。

进一步的,所述信号接收模块为无线信号接收模块。

进一步的,所述信号接收模块设置于基座内。

进一步的,所述防护网上设置有振动传感器。

进一步的,所述测杆上设置有位移传感器。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:

本实用新型实现了边坡防护预警预报结果的实时反馈,结合压力传感器和位移传感器等特性,提高了边坡监测的准确性,与边坡防护网结合,同时有效的提高了边坡的安全性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。

图1为压力位移感应装置结构图;

图2为无线信号接收及转化系统控制键盘结构图;

图3为微型压力感受装置结构图;

其中,1、测头;2、测杆;3、测杆基座;4、方向键(上);5、确认(取消)键;6、方向键(左);7、方向键(右);8、方向键(下);9、开关机键;10、数据连接槽;11、指示灯;12、显示屏;13、微型金属电阻应变片。

具体实施方式:

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本实用新型中,术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,只是为了便于叙述本实用新型各部件或元件结构关系而确定的关系词,并非特指本实用新型中任一部件或元件,不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型中,术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解,表示可以是固定连接,也可以是一体地连接或可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员,可以根据具体情况确定上述术语在本实用新型中的具体含义,不能理解为对本实用新型的限制。

该装置主要由测杆2、测头1和测杆基座3三个部分组成,结合边坡实际情况和大小,按照需求,提前埋设该装置,经过安装测杆束、灌浆锚固、安装保护罩等步骤,在边坡防护网上已经建立起实时监测的边坡预警系统。通过在测杆基座里面安装的压力传感器和无线发射系统将边坡的实时动态传到无线信号接收及转化系统装置。装置主要由方向键(上)、确认(取消)键、方向键(左)、方向键(右)、方向键(下)、开关机键、数据连接槽、指示灯、显示屏组成,主要有压力传感模式和位移变化检测模式两种,成功选定模式并分析后,经过数据连接槽连入PC端,获取实时数据,并通过相关软件进行绘图,监测边坡动态变化。

结合边坡实际情况和大小,按照需求,提前埋设该装置,经过安装测杆束、灌浆锚固、安装保护罩。在边坡防护网上已经建立起实时监测的边坡预警系统,通过在测杆基座里面安装的压力传感器和无线发射系统将边坡的实时动态传到无线信号接收及转化系统装置。

以压力传感模式为例:

金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。金属导体的电阻值可用下式表示:

R=ρS/L

式中:ρ——金属导体的电阻率(Ω.cm2/m)

S——导体的截面积(cm2);

L——导体的长度(m)。

以金属丝应变电阻为例,当金属丝受外力作用时,其长度和截面积都会发生变化,从上式中可很容易看出,其电阻值即会发生改变,假如金属丝受外力作用而伸长时,其长度增加,而截面积减少,电阻值便会增大。当金属丝受外力作用而压缩时,长度减小而截面增加,电阻值则会减小。只要测出加在电阻的变化(通常是测量电阻两端的电压),即可获得

应变金属丝的应变情况,从而获取边坡微小变化情况。

在使用该装置前开启信号接收及转化系统装置,长按开关机键,指示灯并呈绿色表示该装置正常工作,使用装置的方向键(上)、确认(取消)键、方向键(左)、方向键(右)、方向键(下)的多键选定模式(压力传感模式和位移变化模式),经过数据连接槽连入PC端,获取实时数据,并通过相关软件进行绘图,监测边坡动态变化,进一步处理及分析,提高预报准确性。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述,但并非对本实用新型保护范围的限制,所属领域技术人员应该明白,在本实用新型的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

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