一种利用温差供电的边坡稳定性监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及岩土工程领域中的边坡监测技术，具体涉及一种利用温差供电的边坡稳定性监测装置。


背景技术：

2.边坡监测(slope monitoring)是指为掌握边坡岩石移动状况，发现边坡破坏预兆，对边坡位移的速度、方向等进行的监测。以对山体滑坡进行预警，以降低山体滑坡等地质灾害对人民的生命财产安全的损害。
3.矿山的边坡监测一般采用长期观测法，在裂隙两侧设置观测桩，先测量桩距的变化，再计算边坡的位移，然后，通过专用的分析软件或者专业的分析人员进行数据判读，进而得到山体是否存在潜在的滑坡风险，如果山体存在潜在的滑坡风险，则发出预警。现有技术中对边坡进行监测时常常因为坡度大安装监测设备不方便，设备的运维成本高。
4.为解决上述问题，本技术中提出一种边坡稳定性监测装置。


技术实现要素：

5.本实用新型所解决的技术问题在于提供一种利用温差供电的边坡稳定性监测装置，可用于解决上述技术背景中边坡进行监测时，坡度大而预埋安装监测设备不方便，设备的运维成本高的技术问题。
6.本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
7.一种利用温差供电的边坡稳定性监测装置，包括伸长量传感器、形变量传感器和监控终端，
8.所述伸长量传感器具有多个，设置于边坡主体的不同预设定位点位置，伸长量传感器的内部设置有中空腔，其顶部设置有活动块，中空腔内设置有第一滑轮、第二滑轮、导向槽和铅锤，所述活动块上穿插设置有钢缆，所述钢缆的一端与边坡固连，而另一端依次绕过第二滑轮、第一滑轮，并从导向槽中穿过，钢缆穿过导向槽后与所述铅锤连接，所述铅锤的顶部设置有插销件；所述伸长量传感器的中空腔内壁上设置有滑轨，所述铅锤能沿着所述滑轨滑动；所述导向槽的内部设置有第一导电片和第二导电片，第一导电片平行设置在第二导电片的下方，第一导电片和第二导电片均通过导线电性连接至伸长量传感器内部的供电单元；伸长量传感器的顶部在装配时伸出地面之上，并在伸长量传感器的伸出部位上设置有与监控终端进行通讯连接的通讯器；
9.所述形变量传感器具有多个，竖向埋设于边坡主体顶部，形变量传感器上设置有限位板和套筒，限位板与形变量传感器配合形成t字型限位结构，形变量传感器的顶部设置有第二接触片；形变量传感器插入地面内部的一侧设置有第一接触片；形变量传感器的内壁上设置有温差发电片，温差发电片的两端分别与第一接触片和第二接触片相接触；第一接触片和温差发电片嵌入在套筒的内壁上；形变量传感器的内部设置有蓄电池，套筒的内部设置有多个位移计，蓄电池与位移计电性连接，温差发电片与蓄电池电性连接；形变量传
感器上设置有与监控终端通讯连接的信号发射器。
10.作为进一步限定，所述导向槽的内部设置有隔板，钢缆与第一导电片和第二导电片均不接触。
11.作为进一步限定，所述监控终端包括数据采集模块、数据分析模块、数据存储模块和无线通讯模块；数据采集模块采集形变量传感器和伸长量传感器的数据。
12.作为进一步限定，所述监控终端无线通讯连接至通讯服务器，通讯服务器通讯连接至基准数据库和上位机。
13.作为进一步限定，所述基准数据可库至少设置两组备份数据库。
14.作为进一步限定，所述上位机集成有显示模块和异常报警模块。
15.本实用新型的边坡稳定性监测装置在进行边坡稳定性监测时先将伸长量传感器依次安装在边坡的定位点上，并将钢缆绳结连接在所监测的边坡上；再将形变量传感器安装在边坡主体的顶部。
16.当边坡出现移动时，通拉动钢缆运动，钢缆受力会拉动铅锤沿着滑轨向上滑动；
17.当边坡位移量超过预警值时，铅锤顶部的插销件插入导向槽的内部，并顶着第一导电片向上运动直至与第二导电片接触，此时第一导电片与第二导电片之间的断路接通，报警电路形成完整的回路，伸长量传感器上的通讯器发送报警信号；
18.监测终端上的数据采集模块采集伸长量传感器的报警信号并经过无线通讯模块和通讯服务器发送至上位机，上位机异常报警模块报警，并通知现场员工实地勘察判断是否出现险情，并及时处理。
19.而初始状态下形变量传感器内部的位移计保持竖直状态，同时数据采集模块采集位移计的初始位置信息，经过数据分析模块分析后保存在监控终端的数据存储模块中，同时位置信息会经过无线通讯模块和通讯服务器上传至基准数据库中；
20.若边坡主体的顶部出现滑动，则形变量传感器插入边坡主体内部的一侧会发生形变，位移计的位置发生改变，数据采集模块采集当前状态下的位移计的位置信息并与基准数据库中的数据进行比对，若差值超过阈值则上位机通过异常报警模块进行报警，并通知现场员工实地勘察判断是否出现险情，并及时处理。
21.有益效果：本实用新型一种利用温差供电的边坡稳定性监测装置无需预埋在边坡上，能够利用温差进行发电，产生的电能为位移计供电，延长了位移计的维护周期，降低运维成本。
附图说明
22.图1为本实用新型提出的边坡稳定性监测装置的安装位置结构示意图。
23.图2为本实用新型提出的边坡稳定性监测装置中形变量传感器的结构示意图。
24.图3为本实用新型提出的边坡稳定性监测装置中伸长量传感器的结构示意图。
25.图4为本实用新型提出的边坡稳定性监测装置的通讯连接结构示意图。
26.其中：1、边坡主体；2、定位点；3、形变量传感器；4、套筒；5、位移计；6、第一接触片；7、温差发电片；8、第二接触片；9、信号发射器；10、蓄电池；11、限位板；12、钢缆；13、活动块；14、伸长量传感器；15、通讯器；16、铅锤；17、插销件；18、滑轨；19、第一导电片；20、第二导电片；21、导向槽；22、第一滑轮；23、第二滑轮。
具体实施方式
27.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
28.参见图1～图4所示的一种利用温差供电的边坡稳定性监测装置的较佳实施例，在本实施例中，如图1
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4所示，本实用新型提出的一种边坡稳定性监测装置，包括多个预先设置在边坡主体1上的定位点2、多个预先设置在边坡主体1顶部的形变量传感器3和监控终端；
29.每个定位点2均安装一个伸长量传感器14，伸长量传感器14的内部中空，伸长量传感器14的顶部设置有活动块13，伸长量传感器14的内部设置有第一滑轮22、第二滑轮23、导向槽21和铅锤16；活动块13上穿插设置有钢缆 12，钢缆12的一端绳结连接在所监测的边坡上，钢缆12依次从第二滑轮23、第一滑轮22上绕过并从导向槽21中穿过最终绳结连接在铅锤16上；铅锤16 的顶部设置有插销件17；伸长量传感器14的内壁上设置有滑轨18，铅锤16 沿着滑轨18滑动；导向槽21的内部设置有第一导电片19和第二导电片20，第一导电片19平行设置在第二导电片20的下方，第一导电片19和第二导电片20均通过导线电性连接至伸长量传感器14内部的供电单元；伸长量传感器14的顶部形成t字型结构，伸长量传感器14的顶部伸出地面之上，伸长量传感器14的顶部设置有与监控终端通讯连接的通讯器15；
30.形变量传感器3上设置有限位板11和套筒4，限位板11与形变量传感器 3配合形成t字型限位结构；形变量传感器3的顶部设置有第二接触片8，形变量传感器3插入地面内部的一侧设置有第一接触片6，形变量传感器3的内壁上设置有温差发电片7，温差发电片7的两端分别与第一接触片6和第二接触片8相接触；第一接触片6和温差发电片7嵌入在套筒4的内壁上；形变量传感器3的内部设置有蓄电池10，套筒4的内部设置有多个位移计5，蓄电池10与位移计5电性连接，温差发电片7与蓄电池10电性连接；形变量传感器3上设置有与监控终端通讯连接的信号发射器9。
31.在一个可选的实施例中，导向槽21的内部设置有隔板，钢缆12与第一导电片19和第二导电片20均不接触。
32.需要说明的是，防止钢缆12与第一导电片19、第二导电片20同时接触造成传感器误报警。
33.在一个可选的实施例中，监控终端包括数据采集模块、数据分析模块、数据存储模块和无线通讯模块；数据采集模块采集形变量传感器3和伸长量传感器14的数据。
34.在一个可选的实施例中，监控终端无线通讯连接至通讯服务器，通讯服务器通讯连接至基准数据库和上位机。
35.在一个可选的实施例中，基准数据可库至少设置两组备份数据库。
36.需要说明的是，当基准数据库故障时通过备份的数据库可随时调取数据。
37.在一个可选的实施例中，上位机集成有显示模块和异常报警模块。
38.需要说明的是，通过显示模块可查询每个传感器当前的状态，当传感器监测异常时通过异常报警模块及时报警。
39.在本实施例中，装置在使用时，先将伸长量传感器14依次安装在边坡的定位点2上，并将钢缆12绳结连接在所监测的边坡上；再将形变量传感器3 安装在边坡主体1的顶部；当边坡出现移动时，通拉动钢缆12运动，钢缆12 受力会拉动铅锤16沿着滑轨18向上滑
动；当边坡位移量超过预警值时，铅锤16顶部的插销件17插入导向槽21的内部，并顶着第一导电片19向上运动直至与第二导电片20接触，此时第一导电片19与第二导电片20之间的断路接通，报警电路形成完整的回路，伸长量传感器14上的通讯器15发送报警信号；监测终端上的数据采集模块采集伸长量传感器14的报警信号并经过无线通讯模块和通讯服务器发送至上位机，上位机异常报警模块报警，并通知现场员工实地勘察判断是否出现险情，并及时处理。
40.初始状态下形变量传感器3内部的位移计5保持竖直状态，同时数据采集模块采集位移计5的初始位置信息，经过数据分析模块分析后保存在监控终端的数据存储模块中，同时位置信息会经过无线通讯模块和通讯服务器上传至基准数据库中；若边坡主体1的顶部出现滑动，则形变量传感器3插入边坡主体1内部的一侧会发生形变，位移计5的位置发生改变，数据采集模块采集当前状态下的位移计5的位置信息并与基准数据库中的数据进行比对，若差值超过阈值则上位机通过异常报警模块进行报警，并通知现场员工实地勘察判断是否出现险情，并及时处理。
41.本实施例的监控终端无需安装在边坡上，同时形变量传感器3上设置有温差发电组件，能够利用温差进行发电，产生的电能为位移计5供电，延长了位移计5的维护周期，降低运维成本。
42.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。