一种地质滑坡监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及地质灾害监测技术领域，尤其涉及一种地质滑坡监测装置。


背景技术：

2.滑坡是山地、丘陵等斜坡上的岩土体由于多种因素的影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或软弱带，整体或部分地顺坡向下滑动的现象。发生滑坡灾害，会造成极大的危害。
3.深部位移监测是一种常用的监测方式，在滑坡上钻孔至基岩层或稳定土层，在钻孔内布设测斜管，再利用测斜仪的滑轮式探头进行测量，监测设备繁杂体积大、需要专业人员操作，实施复杂、难度大、耗时长，只适用于对少数的重要区域进行监测，灵活适用性差，无法适用于突发性的滑坡监测需求。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种地质滑坡监测装置，解决目前技术滑坡监测装置灵活适用性差，实施复杂、难度大，无法满足突发性、临时性滑坡监测需求的问题。
5.为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案是：
6.一种地质滑坡监测装置，包括支撑组件、调节组件和监测组件，所述的调节组件装置在支撑组件上，所述的监测组件设置在调节组件上，所述的监测组件包括主机、测距单元、位移测量单元和gnss单元，所述的调节组件调节监测组件的朝向以使测距单元和位移测量单元对准待监测的坡面，所述测距单元用于获取监测组件至坡面上目标的距离信息，所述位移测量单元用于采集坡面上目标的位移变动量信息，所述gnss单元获取监测组件所处的地理坐标信息，所述主机接收测距单元、位移测量单元和gnss单元采集的信息。本实用新型所述的地质滑坡监测装置利用支撑组件能将地质滑坡监测装置随需要架装在需要进行监测的区域，利用调节组件来使啦灵活调节监测组件的朝向，确保监测组件精确的对准需要监测的坡面，确保监测组件稳定的对坡面进行滑坡监测，并且本实用新型的监测组件利用位移测量单元来监测坡面上目标的位移变动量，主要是测定坡面上的目标随时间的位移变化情况，通过分析判断坡面是否存在滑坡风险，相比与传统的滑坡监测方式而言实施更加方便、省时省力，无需在待监测的坡面上设置监测部件，并且利用测距单元能精确的测量地质滑坡监测装置至坡面上目标的距离，再利用gnss单元获取地质滑坡监测装置的地理坐标，再结合监测组件的朝向信息，通过推算即可得到待监测坡面的绝对地理坐标信息，使得监测信息更加全面、具体化，有利于针对滑坡风险进行快速响应处理，本实用新型所述的地质滑坡监测装置结构简单，易于快速安装使用，便携性好，能够远距离的、全天候的进行滑坡监测，能够灵活调节以保障准确的进行监测，适用于突发性地质滑坡的应急监测和抢险监测。
7.进一步的，所述支撑组件包括支架、调平机构和承台，所述的支架支撑所述调平机
构，所述的承台连接在所述的调平机构上由调平机构调整承台的水平度，所述的调节组件设置在承台上。支撑组件在对调节组件和监测组件提供稳定可靠的支撑同时，能够对支撑水平度进行调节，保障监测更加可靠。
8.进一步的，所述的调平机构包括调节螺杆，所述调节螺杆与承台连接并且设置有呈三角形分布的三个，结构简单，易于调节，支撑稳定性好。
9.进一步的，所述调节组件包括横向转动和俯仰转动两个独立的调节自由度，横向转动和俯仰转动的结合实现了三维角度的灵活调节，确保监测组件的测距单元和位移测量单元精确的朝向于待监测的坡面，保障监测准确性。
10.进一步的，所述的gnss单元设置在调节组件横向转动的轴心线上，并保持位置不变。gnss单元是用于获取地质滑坡监测装置所处的精确位置，gnss单元若发生移位则会影响推算得到的待监测坡面的地理坐标精确度，因此gnss单元需要保持其位置不变，从而确保获得准确的地理坐标。
11.进一步的，所述调节组件横向转动的范围为360
°
、所述调节组件俯仰转动的范围为水平向的
±
30
°
，调节范围大，能够实现整个周向上的扫描监测，将地质滑坡监测装置架装在适当的位置，通过调节组件的灵活调节可实现一台地质滑坡监测装置对多个坡面进行滑坡监测，实施成本更低。
12.进一步的，所述调节组件包括转台、驱动机构件和俯仰机构，所述的支撑组件支撑所述的转台，所述的驱动机构件设置在转台上并且驱动机构件与转台连接传动以使驱动机构件自身整体进行横向转动，所述的俯仰机构连接在驱动机构件上并由驱动机构件带动进行俯仰转动，所述的监测组件连接在俯仰机构上。结构简单，利用转台实现横向转动，利用俯仰机构实现俯仰转动，两者的动作互不影响，并且两者动作的结合实现了大范围的调节，从而能大范围的进行监测。
13.进一步的，所述的俯仰机构包括结构架、第一传动轴和第二传动轴，所述的结构架固定设置在驱动机构件上，所述的第一传动轴由驱动机构件带动转动，所述的第二传动轴转动设置在结构架，所述的监测组件与第二传动轴连接，所述的第一传动轴与第二传动轴通过传动件传动。监测组件通过第二传动轴转动连接在结构架上，也就是利用结构架承载监测组件，能够保障对监测组件的承载稳定性。
14.进一步的，所述的调节组件向主机发送横向转动的角度信息和俯仰转动的角度信息，利用横向转动的角度信息和俯仰转动的角度信息与测距距单元获取的距离信息、gnss单元获取的地理坐标信息进行联合运算，主机能自动化的换算得出坡面上目标的精确位置信息，并且便于自动化的通过调节组件调节监测组件的朝向，进而在一个位置通过调节组件调节监测组件的朝向来对多个坡面进行滑坡监测。
15.与现有技术相比，本实用新型优点在于：
16.本实用新型所述的地质滑坡监测装置结构简单，易于快速安装使用，实施成本低，便携性好，能够远距离的、全天候的进行滑坡监测，可实时提供监测点的绝对位置信息和微位移量，适用于突发性地质滑坡的应急监测和抢险监测；
17.基于球坐标体系搭建，能够灵活调节以保障准确的进行监测，可调节范围大，便于同时对多个坡面进行监测。
附图说明
18.图1为地质滑坡监测装置的结构示意图。
具体实施方式
19.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.本实用新型实施例公开的一种地质滑坡监测装置，结构简单、占用空间小，便携性好，便于架设实施，能够远距离的进行地质滑坡监测，灵活适用性好，能够用于突发性地质滑坡的应急监测和抢险监测。
21.如图1所示，一种地质滑坡监测装置，主要包括支撑组件1、调节组件2和监测组件a，所述的调节组件2装置在支撑组件1上，所述的监测组件a设置在调节组件2上，所述的监测组件a包括主机a1、测距单元a2、位移测量单元a3和gnss单元a4，所述的调节组件2调节监测组件a的朝向以使测距单元a2和位移测量单元a3对准待监测的坡面，所述测距单元a2用于获取监测组件a至坡面上目标的距离信息，测距单元a2可以是光电测距、激光测距、超声测距、结构光测距或其他原理的测距头，用于检测目标与监测组件a之间的直线距离，测距单元a2可以工作在有合作目标模式和无合作目标模式，具有较高的绝对距离检测精度，所述位移测量单元a3用于采集坡面上目标的位移变动量信息，位移测量单元a3可以是实孔径雷达、合成孔径雷达或其他微位移敏感检测头，可以工作在有合作目标模式和无合作目标模式，具有较高的位移变动量检测精度，所述gnss单元a4通过全球卫星定位系统实现定位，获取监测组件a所处的地理坐标信息，该地理坐标信息可以是经纬度加高程或xyz地球坐标，所述主机a1接收测距单元a2、位移测量单元a3和gnss单元a4采集的信息。
22.进一步的，调节组件2包括横向转动和俯仰转动两个独立的调节自由度，调节组件2向主机a1发送横向转动的角度信息和俯仰转动的角度信息，主机a1可自带电子罗盘，从而能推算出监测组件a相对于磁北极的具体朝向信息，再结合nss单元获取到的监测组件a所处地理坐标信息以及测距单元a2获取到的监测组件a至坡面上目标的距离信息，进行联合运算即可得出坡面上目标的绝对位置信息，该位置信息可以是经纬度加高程或xyz地球坐标。
23.在测距单元a2照准目标时，位移测量单元a3同时照准目标，并获取目标的微位移信息，测距单元a2的测量距离可达3000m，测量精度可达2mm+2ppm，位移测量单元a3的面积分辨率可达厘米级，位移量分辨力可达毫米级，主机a1可连续上传监测范围内的附有绝对位置信息和微位移信息的实时数据，最终实现对地质滑坡点的远程监测。
24.具体的，所述支撑组件1包括支架11、调平机构12和承台13，所述的支架11支撑所述调平机构12，所述的支架11可采用伸缩结构的三脚架，便于收纳，占用空间小，便携性好，三脚架的每个支撑腿都为伸缩套管结构，套管连接处设置有旋转锁定机构，可实现支撑腿任意伸缩和锁紧，三脚架的每个支撑腿下端设计有可插入地面的尖锥，插入地面后可提供稳定基础，保障地质滑坡监测装置整体稳定性，确保检测可靠性，也避免地质滑坡监测装置倾倒，保障地质滑坡监测装置完好性；所述的承台13连接在所述的调平机构12上由调平机
构12调整承台13的水平度，所述的调节组件2设置在承台13上，调平机构12包括调节螺杆，所述调节螺杆与承台13连接并且设置有呈三角形分布的三个，结构简单，在支架11稳定支撑于底面后再通过调节螺杆来进一步的调节承台13的水平度，进而保障调节组件2、监测组件a处于精确的水平稳定状态，保障调节组件2能准确的调节监测组件a的朝向，确保调节组件2向主机a1发送的横向转动角度信息和俯仰转动角度信息是准确可靠的，进而保障运算得出的坡面上目标的绝对位置信息是精确的，避免承台13出现歪斜而导致调节组件2本身存在歪斜，而调节组件2向主机a1发送角度信息并未将自身的歪斜量计算入内，最终导致运算得出的坡面上目标的绝对位置信息是存在偏差的。
25.在本实施例中，调节组件2包括转台3、驱动机构件4和俯仰机构5，转台3具体连接在承台13上，从而所述的支撑组件1支撑所述的转台3，所述的驱动机构件4设置在转台3上并且驱动机构件4与转台3连接传动以使驱动机构件4自身整体进行横向转动，所述的俯仰机构5连接在驱动机构件4上并由驱动机构件4带动进行俯仰转动，所述的监测组件a连接在俯仰机构5上，具体的，所述的驱动机构件4具有外壳，外壳内部设置有与转台3连接传动的横向转动电机组件以及与俯仰机构5连接传动的俯仰转动电机组件，俯仰机构5包括结构架51、第一传动轴52和第二传动轴53，第一传动轴52和第二传动轴53都为横向的转动轴，所述的结构架51固定设置在驱动机构件4的外壳上，所述的第一传动轴52由驱动机构件4外壳内的俯仰转动电机组件带动转动，所述的第二传动轴53转动设置在结构架51，所述的监测组件a与第二传动轴53固定连接，也就是所述的监测组件a通过第二传动轴53转动连接在结构架51，具体的为，主机a1与第二传动轴53固定连接，所述的测距单元a2、位移测量单元a3，所述的第一传动轴52与第二传动轴53通过传动件传动，所述的传动件可以是齿轮、链条、传动带等，驱动机构件4的俯仰转动电机组件驱动第一传动轴52转动进而带动第二传动轴53转动，第二传动轴53使得主机a1上下俯仰转动，也就是实现了测距单元a2、位移测量单元a3的俯仰调节，驱动机构件4的横向转动电机组件与转台3连接传动时，驱动机构件4本身整体发生横向的转动，驱动机构件4带动结构架51一起进行横向转动，进而结构架51带动测距单元a2、位移测量单元a3进行横向转动，综上所述，驱动机构件4实现了测距单元a2、位移测量单元a3的俯仰转动调节和横向转动调节，并且横向转动的范围为360
°
、俯仰转动的范围为水平向的
±
30
°
，两个调节自由度的结合使得测距单元a2、位移测量单元a3的朝向能进行大范围的灵活调节，可实现一台地质滑坡监测装置对多个坡面进行滑坡监测，实施成本更低。
26.为了保障运算得出的坡面上目标的绝对位置信息的精确度，需要保障gnss单元a4稳定、不发生移位，具体的，gnss单元可设置在结构架51上，并且需要保障gnss单元处在调节组件2横向转动的轴心线上，从而gnss单元不会进行俯仰转动，gnss单元只会随结构架51进行横向转动，但仍然保持绝对位置不变，gnss单元相对于调节组件2横向转动的轴心线的安装精度需要优于0.1mm，从而避免gnss单元受到横向转动的影响而出现位移偏差。
27.以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。