地质灾害深部位移实时监测装置制造方法

地质灾害深部位移实时监测装置制造方法
【专利摘要】地质灾害深部位移实时监测装置，涉及地质监测【技术领域】，包括有角度偏移传感器、模数转换器、控制芯片、通信模块和安装杆，角度偏移传感器、模数转换器、控制芯片和通信模块均安装在安装杆内，角度偏移传感器与模数转换器电连接，模数转换器与控制芯片电连接，控制芯片与通信模块电连接。本实用新型可以通过传感器的角度变化，计算整个边坡的滑面位置。同时具有良好的防水性和可靠性，即使恶劣天气情况下，也可以准确进行数据的采集和传输；监测装置之间的数据线采用串接模式，无论连接多少角度偏移传感器只会伸出一个数据线头，布线方便。
【专利说明】地质灾害深部位移实时监测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及地质监测【技术领域】，特别是一种用于监测边坡滑坡位移的监测装置。
【背景技术】
[0002]现有深部位移监测的方法主要分为人工监测和自动化监测两类。人工监测是由专业监测人员定期(监测频率较高时半月左右监测一次、较低时2个月或者更长时间监测一次)，拿滑动式测斜仪从监测孔口向下放，每0.5m停一次，采集数据，到底后又拉回，每0.5米再测一次。这种滑动式测斜仪功能类似于我们开发的这套设备中的一个(类似一个固定式测斜仪)，向下放时由一根很粗的数据线受力，数据线另一端接该滑动式测斜仪的采集设备，该设备由人手持，可以做简单的数据记录。自动化监测与我们开发的系统类似，会在深孔钻好后放下数只固定式测斜仪吊装方式各异，通常采用刚性杆连接，每个设备有一个数据出线，有些自动化程度较低的系统，只是将这些出线汇集在一个防水盒内，定期由人手持采集设备到现场读取数据并记录，更高级一些的系统，将所有出线连接到一个由多路接口的自动化采集设备上，由该设备定期采集并传输数据至后台系统。后台系统又分为两类，一类是基于C/S架构的监控软件，前端的采集数据定向的发送到一个固定的接收设备上(该设备不大，一般都交给购买该系统的使用者)，再由该设备将数据传输给电脑上的监控软件；另一种是基于B/S架构的网络化数据采集平台，任何有权限的使用者只需要打开网站输入正确的密码，即可查看相关的资料和数据。
[0003]现有深部位移监测系统的缺点:1、人工监测实时性太低，两次监测之间出现的变动完全无法掌握，而且在遇到大雨等恶劣天气时，最易出现边坡变形，但考虑人员安全问题，却无法及时进行监测。2、边坡变形时容易破坏已埋设好的深部钻孔，人工监测设备需要每次放入滑动测斜仪，如果监测孔受力变形就无法再放入监测设备；3、现有自动化监测系统由于每个设备都需要引出一根数据线，而测斜孔较小，所以无法安装较多数量的固定式测斜仪，导致孔内较多位置无法覆盖监测设备，影响监测精度。4、现有的深部位移监测系统通常精度较低。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的就是提供一种地质灾害深部位移实时监测装置，它可以通过传感器的角度变化，计算整个边坡的滑面位置。
[0005]本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有角度偏移传感器、模数转换器、控制芯片、通信模块和安装杆，角度偏移传感器、模数转换器、控制芯片和通信模块均安装在安装杆内，角度偏移传感器与模数转换器电连接，模数转换器与控制芯片电连接，控制芯片与通信模块电连接。
[0006]进一步，所述装置还包括有安装在安装杆底面的延长杆。
[0007]进一步，所述装置还包括有安装在安装杆顶端面的上部接头和安装在延长杆底面的下部接头；在上部接头的一侧安装有上部滑轮I，上部接头的另一侧铰接有上部连接杆，上部连接杆上安装有上部滑轮II ;在下部接头的一侧安装有下部滑轮I，下部接头的另一侧铰接有下部连接杆，在下部连接杆上安装有下部滑轮II。
[0008]进一步，所述装置包括还包括有测斜管，在测斜管内壁设置有用于上部滑轮1、上部滑轮I1、下部滑轮I和下部滑轮II滑动的滑轨。
[0009]进一步，所述角度偏移传感器为MEMS传感器。
[0010]由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点:
[0011]工作时，将带上部接头和下部接头的安装杆及延长杆放入测斜管内，测斜管埋在边坡内，上部滑轮1、上部滑轮I1、下部滑轮I和下部滑轮II均设置在滑轨内，防止安装杆偏斜，在一个测斜管内可以垂直的设置有多个监测装置，相邻上下两个监测装置之间通过吊绳吊在一起。当边坡出现滑动时，测斜管带动角度偏移传感器偏斜，角度偏移传感器测得偏移角度，通过模数转换器转换为数字信号，再通过控制芯片发送至通信模块，通信模块直接将信息发送至监测中心或将信息发送至相邻监测装置的通信模块，通过其转发至监测中心。
[0012]由于监测装置需要埋设在地下较长的时间，很可能完全浸泡于水中，安装杆可以有效的防止水浸入其内部的电子设备中，本实用新型具有良好的防水性；本实用新型实现了完全的自动化监测，即使恶劣天气情况下，也可以准确进行数据的采集和传输；角度偏移传感器完全埋入测斜管内，在坡体内部发生变形后，即使测斜管破坏，由于设备已经固定，且设备之间相互连接在一起，传感器仍可在坡体内部正常工作，可靠性高；监测装置之间的数据线采用串接模式，无论连接多少角度偏移传感器只会伸出一个数据线头，布线方便。
[0013]本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。
【专利附图】

【附图说明】
[0014]本实用新型的【专利附图】

【附图说明】如下。
[0015]图1为本实用新型的结构示意图；
[0016]图2为测斜管的俯视图；
[0017]图3为本实用新型工作状态示意图。
[0018]图中:1.角度偏移传感器；2.安装杆；3.延长杆；4.上部接头；5.下部接头；6.上部滑轮I ;7.上部连接杆；8.上部滑轮II ；9.下部滑轮I ;10.下部连接杆；11.下部滑轮II ；12.测斜管；13.滑轨。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0020]地质灾害深部位移实时监测装置，包括有角度偏移传感器1、模数转换器、控制芯片、通信模块和安装杆2，角度偏移传感器1、模数转换器、控制芯片和通信模块均安装在安装杆2内，角度偏移传感器I与模数转换器电连接，模数转换器与控制芯片电连接，控制芯片与通信模块电连接。
[0021]工作时，将带上部接头4和下部接头5的安装杆2及延长杆4放入测斜管12内，测斜管12埋在边坡内，上部滑轮I 6、上部滑轮II 8、下部滑轮I 9和下部滑轮II 11均设置在滑轨13内，防止安装杆2偏斜，在一个测斜管12内可以垂直的设置有多个监测装置，相邻上下两个监测装置之间通过吊绳吊在一起。当边坡出现滑动时，测斜管12带动角度偏移传感器I偏斜，角度偏移传感器I测得偏移角度，通过模数转换器转换为数字信号，再通过控制芯片发送至通信模块，通信模块直接将信息发送至监测中心或将信息发送至相邻监测装置的通信模块，通过其转发至监测中心。
[0022]由于监测装置需要埋设在地下较长的时间，很可能完全浸泡于水中，安装杆可以有效的防止水浸入其内部的电子设备中，本实用新型具有良好的防水性；本实用新型实现了完全的自动化监测，即使恶劣天气情况下，也可以准确进行数据的采集和传输；角度偏移传感器完全埋入测斜管内，在坡体内部发生变形后，即使测斜管破坏，由于设备已经固定，且设备之间相互连接在一起，传感器仍可在坡体内部正常工作，可靠性高；监测装置之间的数据线采用串接模式，无论连接多少角度偏移传感器只会伸出一个数据线头，布线方便。
[0023]所述装置还包括有安装在安装杆2底面的延长杆3。延长杆3可以增加监测装置的长度，使测得的偏斜角度准确度更高。
[0024]所述装置还包括有安装在安装杆2顶端面的上部接头4和安装在延长杆3底面的下部接头5 ;在上部接头4的一侧安装有上部滑轮I 6，上部接头4的另一侧铰接有上部连接杆7，上部连接杆7上安装有上部滑轮II 8 ;在下部接头5的一侧安装有下部滑轮I 9，下部接头5的另一侧铰接有下部连接杆10，在下部连接杆10上安装有下部滑轮II 11。
[0025]所述装置包括还包括有测斜管12，在测斜管内壁设置有用于上部滑轮I 6、上部滑轮II 8、下部滑轮I 9和下部滑轮II 11滑动的滑轨13。
[0026]所述装置还包括有太阳能电源，太阳能电源为角度偏移传感器、模数转换器、控制芯片和通信模块提供工作电源。
[0027]所述角度偏移传感器为MEMS传感器。
[0028]本实用新型的电子单元由5个部分组成:电源模块、MEMS传感器、模数转换器、485通信模块、STM8L单片机。其中电源模块主要负责为各部分模块供电，为提高设备数据的精度，除了需要为STM8L和485通信模块提供常规精度电源外，还专门为MEMS传感器和24位数模转换模块设计了专用高精度电源、基准源，以保证系统稳定性和精度要求；角度传感器SCA100T实现了高度的集成化，在检测到角度变化时可输出模拟电压；模数转换模块负责将SCA100T输出的模拟电压转化为数字值，数转换模块为24位，最大程度提取了 MEMS传感器的数据精度、STM8L单片机将数字量角度值运算转化为实际的角度值，并对整个设备进行基本的控制，在完成数据接收、转换后将数据发送给485模块；485通信模块负责与上端设备的交互通信。
[0029]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【权利要求】
1.地质灾害深部位移实时监测装置，其特征在于:所述装置包括有角度偏移传感器、模数转换器、控制芯片、通信模块和安装杆，角度偏移传感器、模数转换器、控制芯片和通信模块均安装在安装杆内，角度偏移传感器与模数转换器电连接，模数转换器与控制芯片电连接，控制芯片与通信模块电连接。
2.如权利要求1所述的地质灾害深部位移实时监测装置，其特征在于:所述装置还包括有安装在安装杆底面的延长杆。
3.如权利要求2所述的地质灾害深部位移实时监测装置，其特征在于:所述装置还包括有安装在安装杆顶端面的上部接头和安装在延长杆底面的下部接头；在上部接头的一侧安装有上部滑轮I，上部接头的另一侧铰接有上部连接杆，上部连接杆上安装有上部滑轮II ;在下部接头的一侧安装有下部滑轮I，下部接头的另一侧铰接有下部连接杆，在下部连接杆上安装有下部滑轮II。
4.如权利要求3所述的地质灾害深部位移实时监测装置，其特征在于:所述装置包括还包括有测斜管，在测斜管内壁设置有用于上部滑轮1、上部滑轮I1、下部滑轮I和下部滑轮II滑动的滑轨。
5.如权利要求4所述的地质灾害深部位移实时监测装置，其特征在于:所述装置还包括有太阳能电源，太阳能电源为角度偏移传感器、模数转换器、控制芯片和通信模块提供工作电源。
6.如权利要求1所述的地质灾害深部位移实时监测装置，其特征在于:所述角度偏移传感器为MEMS传感器。
【文档编号】G01B21/02GK203385405SQ201320522637
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年8月26日 优先权日:2013年8月26日
【发明者】黄河, 张小松, 李海平, 阎宗岭, 唐胜传, 柴贺军 申请人:招商局重庆交通科研设计院有限公司