一种滑坡位移监测系统的制作方法

文档序号:36721200发布日期:2024-01-16 12:23阅读:25来源:国知局
一种滑坡位移监测系统的制作方法

本发明涉及滑坡监测,尤其涉及一种滑坡位移监测系统。


背景技术:

1、现有常用的滑坡位移监测手段为地表gps、tdr技术、埋入式布设光纤和测斜孔位移测量,gps位移测量只能针对地表单点的变形测量,不能完成地面以下局部变形的测量;tdr技术、埋入式布设光纤等新兴材料技术测量精度及可靠度不高,易被剪断;

2、中国专利公开号:cn112820075b,公开了一种滑坡监测预警系统,包括均与预警平台连接的滑坡监测仪、雨量监测仪和地震监测仪,滑坡监测仪包括与主控电路连接的位移检测电路,位移检测电路包括依次连接的电阻分压电路、ad转换器u505和光耦合器u508,电阻分压电路包括串联的电位器rw501和电阻r501,电位器rw501的一端用于与位移传感器的电压输出端连接,电阻r501的一端接地,电位器rw501和电阻r501的串联点与ad转换器u505的输入端连接,光耦合器u508的输出端与主控电路连接;由此可见,所述现有技术存在以下问题:未考虑到在土壤湿度过大时针对性对地面以下各局部的形变进行检测,未考虑到根据实际滑坡体土壤情况针对性确定检测标准进而影响了滑坡位移监测的灵敏度。


技术实现思路

1、为此,本发明提供一种滑坡位移监测系统,用以克服现有技术中未考虑到在土壤湿度过大时针对性对地面以下各局部的形变进行检测,未考虑到根据实际滑坡体土壤情况针对性确定检测标准进而影响了滑坡位移监测的灵敏度的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供一种滑坡位移监测系统,包括:

3、检测模块,其包括顺次设置在同一斜坡上结构相同的第一检测装置和第二检测装置;

4、检测装置包括,固定设置在基岩面内且竖直延伸至滑坡体内的固定杆,固定杆上端连接有竖直储液管,竖直储液管内纵向开设有互不连通的第一隔层和第二隔层,各隔层靠坡顶一侧均开设有一圆形孔洞,各圆形孔洞均由一弹性片封堵以使各隔层形成封闭的隔层,各隔层内均充满液体,第一隔层内部顶端设有上端压力检测器,第二隔层内部顶端设有下端压力检测器;

5、竖直储液管上端连接有竖直延伸至滑坡体外的延伸杆,延伸杆顶端分别设有一用以获取延伸杆倾斜角度的水平仪和用以测量延伸杆顶端至滑坡体表面距离的测距传感器;延伸杆侧壁还设有一用以获取土壤湿度的湿度检测器;

6、中控模块,其分别与所述检测模块中的对应部件相连,用以在湿度检测器获取的湿度大于预设湿度时,根据第一检测装置的下端压力检测器、第一检测装置的上端压力检测器分别获取的压力值对斜坡是否出现滑坡进行判定,以及,在判定斜坡出现滑坡时根据第二检测装置的测距传感器获得距离与第二检测装置的水平仪测得的角度计算滑坡位移量p,以根据滑坡位移量p控制警报模块发出对应等级的警报信息;

7、警报模块,其与所述中控模块相连,用以根据中控模块的判定结果发出对应等级的警报信息。

8、进一步地,所述中控模块在所述湿度检测器获取的湿度大于预设湿度的条件下,根据第一检测装置的下端压力检测器获取的压力值确定斜坡是否出现滑坡,并在第一检测装置的下端压力检测器获取的压力值小于等于第二预设压力且大于第一预设压力时,初步判定斜坡出现滑坡,中控模块根据第一检测装置的下端压力检测器获取的压力值与第一检测装置的上端压力检测器获取的压力值的差值对斜坡是否出现滑坡进行二次判定,

9、或,在第一检测装置的下端压力检测器获取的压力值大于第二预设压力时,在判定斜坡出现滑坡,中控模块根据第二检测装置的测距传感器获得距离与第二检测装置的水平仪测得的角度计算滑坡位移量p,以根据滑坡位移量p控制警报模块发出对应等级的警报信息;

10、第一预设压力小于第二预设压力。

11、进一步地,所述中控模块基于压力差值的绝对值二次确定斜坡是否出现滑坡,并在二次初步判定斜坡未出现滑坡时,根据第二检测装置的上端压力检测器获取的压力值绘制压力值-时间曲线图f(t)以对斜坡是否出现滑坡进行三次判定,

12、或,根据第一检测装置的水平仪测得的角度将第一预设绝对值修正至对应值,并根据修正的第一预设绝对值对斜坡是否出现滑坡进行判定,

13、或,在判定斜坡出现滑坡时,根据第二检测装置的测距传感器获得距离与第二检测装置的水平仪测得的角度计算滑坡位移量p,以根据滑坡位移量p控制警报模块发出对应等级的警报信息;

14、所述压力差值为第一检测装置的下端压力检测器获取的压力值与第一检测装置的上端压力检测器获取的压力值的差值。

15、进一步地,所述中控模块基于第一检测装置的水平仪测得的角度设有若干针对第一预设绝对值的修正方式,且各修正方式针对第一预设绝对值的调节幅度均不相同。

16、进一步地,所述中控模块在完成针对第一预设绝对值的修正的条件下,将调节后的第一预设绝对值与压力差值的绝对值进行比对,若压力差值的绝对值小于等于第一预设绝对值,中控模块根据第二检测装置的上端压力检测器获取的压力值绘制压力值-时间曲线图f(t)以对斜坡是否出现滑坡进行三次判定;若压力差值的绝对值大于第一预设绝对值,中控模块根据第二检测装置的测距传感器获得距离与第二检测装置的水平仪测得的角度计算滑坡位移量p,以根据滑坡位移量p控制警报模块发出对应等级的警报信息。

17、进一步地,所述中控模块根据第二检测装置的上端压力检测器获取的压力值绘制压力值-时间曲线图f(t),中控模块根据计算的滑坡评价值q三次确定斜坡是否出现滑坡,并在三次判定斜坡出现滑坡时,根据滑坡评价值q将第一预设压力和第二预设压力调节至对应值,中控模块根据第二检测装置的测距传感器获得距离与第二检测装置的水平仪测得的角度计算滑坡位移量p,以根据滑坡位移量p控制警报模块发出对应等级的警报信息;

18、设定,其中t2为预设时长。

19、进一步地,所述中控模块基于计算的滑坡评价值q与预设滑坡评价值q’的差值,设有若干针对第一预设压力和第二预设压力的调节方式,且各调节方式针对第一预设压力和第二预设压力的调节幅度均不相同;

20、所述中控模块使用调节后的第一预设压力和第二预设压力作为预设区域内各斜坡的检测标准。

21、进一步地,所述中控模块在判定斜坡出现滑坡的条件下根据第二检测装置的测距传感器获得距离与第二检测装置的水平仪测得的角度计算滑坡位移量p,设定,其中,h为预设初始高度,θ为第二检测装置的水平仪测得的角度,l’为第二检测装置的测距传感器获得距离。

22、进一步地,所述中控模块基于滑坡位移量p确定针对斜坡出现滑坡的警报等级,所述警报等级包括,一级警报信息、二级警报信息和三级警报信息。

23、进一步地,还包括一光伏电板和与光伏电板连接的蓄电池用以为滑坡位移监测系统供电;

24、第一检测装置设置的位置高于第二检测装置。

25、与现有技术相比,在土壤湿度过大时,土壤饱和度过高时,其中的水分将填满土壤孔隙,使土壤变得饱满且流动性增强。这会削弱土壤的抗剪强度,使得土壤更容易发生滑动。水分的存在增加了土壤的重量,使得受到的重力作用增大,进而增加了土壤的滑动潜力。故在湿度检测器获取到的土壤的湿度过大时,对斜坡是否出现滑坡进行针对性的详细检测,第一检测装置的下端压力检测器对滑坡体底端土壤是否出现异常进行检测,在第一检测装置的下端压力检测器获取的压力值较大时根据第一检测装置的上端压力检测器和下端压力检测器间的关系具体确定滑坡体底部是否存在异常以导致滑坡体塌陷;在第一检测装置的检测结果显示虽然下压力检测器获取的压力值较大,但滑坡体下端的异常并未过多影响到滑坡体上端的结构时,通过第二检测装置的上端压力检测器获取的压力值即预设时长内压力值的变化趋势,确定第一检测装置获取的异常是否影响到斜坡的其余部分;在影响到斜坡的其余部分时,以第一检测装置为中心,预设区域内的针对根据第一检测装置的下端压力检测器获取的压力值确定斜坡是否出现滑坡的判定方式的评价标准进行调节,以针对预设区域内的斜坡土质结构确定针对性的评价标准,在全面对斜坡的各部分进行检测的同时,进一步提高了滑坡位移监测的灵敏度。

26、进一步地,在压力差值较小时,根据设置在延伸杆顶端的水平仪获取的偏移的角度以确定是否存在安装时失误导致上端压力检测器测量存在偏差,对根据求得的压力差值的绝对值确定斜坡是否出现滑坡的二次判定的判定标准进行修正,根据水平仪对埋入存在失误的检测装置进行修正,以提高灵敏度;在有效减少误差,避免因埋入倾斜导致的压力检测器获取的压力值存在误差的同时,进一步提高了滑坡位移监测的灵敏度。

27、进一步地,在判定斜坡出现滑坡时,根据第二检测装置的测距传感器获得距离与第二检测装置的水平仪测得的角度综合确定滑坡位移量p,以根据滑坡位移量p进一步选定对应的警报信息;在精准确定警报等级以根据具体实际情况发出对应的警报提示使用者做出对应的应对措施的同时,详细的体现了斜坡的具体变化,进一步提高了滑坡位移监测的灵敏度。

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