一种用于山区地表形变及裂缝扩展发育的检测装置的制作方法

本发明涉及地裂缝监测，具体涉及一种用于山区地表形变及裂缝扩展发育的检测装置。

背景技术：

1、山区管道地质灾害对管道工程建设、管道输送系统安全和运行环境等都存在威胁。在管道地质灾害中，滑坡和地面塌陷是较为常见的，且都可能导致管道挤压变形，同时这两种地质灾害往往都伴随地表裂缝产生。

2、为了监测地裂缝的活动特征，目前会采用差分合成孔径雷达干涉测量技术，但该技术在山区植被覆盖区域的应用效果较差；而现有的地裂缝检测装置大多应用于平原地区，对于存在地势起伏的山区应用较少；同时这种地裂缝检测装置通常需要嵌入到地裂缝中进行检测，由于检测装置具有一定的体积，因此需要嵌入到宽度为5～6cm的地裂缝中而仅能检测宽度大于5～6cm的地裂缝的扩展发育，对于宽度较小的地裂缝的扩展发育则无法检测。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是现有的地裂缝检测装置无法检测地裂缝较小的裂缝扩展发育情况。目的在于提供一种用于山区地表形变及裂缝扩展发育的检测装置，以解决以上问题。

2、本发明的目的在于提供一种用于山区地表形变及裂缝扩展发育的检测装置，包括监测台和辅助台；

3、所述监测台上设有水平向布置的凹腔，所述辅助台上设有水平向布置的凸出部，所述凸出部插入到所述凹腔内；

4、所述凹腔内设有感应轨，所述感应轨上设有多个感应凸起，各所述感应凸起的电阻均不相同，所述凸出部上设有多个感应器；

5、其中，当地表形变及裂缝扩展发育时，所述感应器与所述感应凸起相对移动形成挤压接触而产生瞬变电流；

6、所述监测台上还设有信号传输器，所述信号传输器与感应器通信连接，以传输电流信号；

7、所述监测台和辅助台上均设有支撑件，各所述支撑件固定插入地表内。

8、在一可选的实施例中，所述感应轨在凹腔内呈线性排列，所述感应凸起为半球形，且各所述感应凸起的尺寸相等。

9、在一可选的实施例中，所述感应器采用电流互感器，所述感应凸起采用片式合金电阻。

10、在一可选的实施例中，所述信号传输器采用电流变送器。

11、在一可选的实施例中，所述辅助台为供能台，以向所述监测台提供电能。

12、在一可选的实施例中，所述供能台上设有太阳能电池板、蓄电池和太阳能控制器，所述太阳能电池板连接所述蓄电池，所述蓄电池连接所述太阳能控制器，所述太阳能控制器控制蓄电池的充放电。

13、在一可选的实施例中，所述太阳能电池板设置两个且具有一定夹角，一所述太阳能电池板上设有连接板，所述连接板上转动连接封闭板，所述封闭板与另一太阳能电池板固定连接，两个所述太阳能电池板连同所述封闭板形成围合腔体，所述蓄电池、太阳能电池板置于所述围合腔体内。

14、在一可选的实施例中，所述支撑件与所述监测台、辅助台连接的一端为球形端，所述球形端与所述监测台、辅助台均活动配合，用于当地表形变及裂缝扩展发育时为所述监测台、辅助台提供水平方向的位移缓冲空间。

15、在一可选的实施例中，所述支撑件为支撑杆，所述支撑杆包括外杆、内杆和弹簧，所述外杆为中空结构，所述弹簧位于所述外杆内部，所述内杆固定所述弹簧并套在所述外杆内部，所述内杆连接所述监测台、辅助台，所述内杆的端部为球形端。

16、在一可选的实施例中，所述外杆嵌入土体的一端面设有多个内凹部。

17、在一可选的实施例中，所述监测台上还设有显示屏，所述无线传输器将电流信号传输至所述显示屏。

18、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

19、本发明实施例提供的一种用于山区地表形变及裂缝扩展发育的检测装置，通过并列设置的监测台和辅助台，在监测台内设置凹腔，凹腔内设置感应轨和感应凸起，在辅助台上设置感应器，以感应器与感应凸起之间的接触挤压来产生瞬变电流，从而可以根据感应轨上不同位置产生的电流差进行分析计算，得出裂缝扩展发育的宽度变化。本发明的检测装置是将支撑件插入土体内，不需要像现有的检测装置那样将整个检测装置置于裂缝内才能检测，可以检测宽度较小的裂缝；且设置感应轨上的起伏结构、各个感应凸起的电阻均不相同，感应器与感应凸起移动过程中电流变化灵敏，检测结果更加准确、精准度高。

技术特征：

1.一种用于山区地表形变及裂缝扩展发育的检测装置，其特征在于，包括监测台和辅助台；

2.如权利要求1所述的一种用于山区地表形变及裂缝扩展发育的检测装置，其特征在于，所述感应轨在凹腔内呈线性排列，所述感应凸起为半球形，且各所述感应凸起的尺寸相等。

3.如权利要求2所述的一种用于山区地表形变及裂缝扩展发育的检测装置，其特征在于，所述感应器采用电流互感器，所述感应凸起采用片式合金电阻。

4.如权利要求3所述的一种用于山区地表形变及裂缝扩展发育的检测装置，其特征在于，所述信号传输器采用电流变送器。

5.如权利要求4所述的一种用于山区地表形变及裂缝扩展发育的检测装置，其特征在于，所述辅助台为供能台，以向所述监测台提供电能。

6.如权利要求5所述的一种用于山区地表形变及裂缝扩展发育的检测装置，其特征在于，所述供能台上设有太阳能电池板、蓄电池和太阳能控制器，所述太阳能电池板连接所述蓄电池，所述蓄电池连接所述太阳能控制器，所述太阳能控制器控制蓄电池的充放电。

7.如权利要求6所述的一种用于山区地表形变及裂缝扩展发育的检测装置，其特征在于，所述太阳能电池板设置两个且具有一定夹角，一所述太阳能电池板上设有连接板，所述连接板上转动连接封闭板，所述封闭板与另一太阳能电池板固定连接，两个所述太阳能电池板连同所述封闭板形成围合腔体，所述蓄电池、太阳能电池板置于所述围合腔体内。

8.如权利要求7所述的一种用于山区地表形变及裂缝扩展发育的检测装置，其特征在于，所述支撑件与所述监测台、辅助台连接的一端为球形端，所述球形端与所述监测台、辅助台均活动配合，用于当地表形变及裂缝扩展发育时为所述监测台、辅助台提供水平方向的位移缓冲空间。

9.如权利要求8所述的一种用于山区地表形变及裂缝扩展发育的检测装置，其特征在于，所述支撑件为支撑杆，所述支撑杆包括外杆、内杆和弹簧，所述外杆为中空结构，所述弹簧位于所述外杆内部，所述内杆固定所述弹簧并套在所述外杆内部，所述内杆连接所述监测台、辅助台，所述内杆的端部为球形端。

10.如权利要求9所述的一种用于山区地表形变及裂缝扩展发育的检测装置，其特征在于，所述外杆嵌入土体的一端面设有多个内凹部。

11.如权利要求10所述的一种用于山区地表形变及裂缝扩展发育的检测装置，其特征在于，所述监测台上还设有显示屏，所述无线传输器将电流信号传输至所述显示屏。

技术总结
本发明公开了一种用于山区地表形变及裂缝扩展发育的检测装置，包括监测台和辅助台；监测台上设有水平向布置的凹腔，辅助台上设有水平向布置的凸出部，凸出部插入到凹腔内；凹腔内设有感应轨，感应轨上设有多个感应凸起，各感应凸起的电阻均不相同，凸出部上设有多个感应器；其中，当地表形变及裂缝扩展发育时，感应器与感应凸起相对移动形成挤压接触而产生瞬变电流；监测台上还设有信号传输器，信号传输器与感应器通信连接，以传输电流信号；监测台和辅助台上均设有支撑件，各支撑件固定插入地表内。本发明以感应器与感应凸起之间产生瞬变电流，从而根据电流信号得出裂缝扩展发育的宽度变化；且可以检测宽度较小的裂缝，结果准确。

技术研发人员：唐雨,孙明楠,林冬,何沫,张健,李鹏程,张力,陈涵,刘畅,马蠡,唐诗
受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31