专利名称：落石、滑坡、塌方光电监测方法和监测报警装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用光电开关或激光器作为监测传感器的落石、滑坡、塌方光电监测方法和监测报警装置，尤其是一种在公路、铁路线路运用条件下对线路两侧落石、滑坡、塌方等地质灾害进行监测，在有灾害发生危险和发生灾害侵线事故时能够及时自动报警的监测方法和监测报警装置。
背景技术：
我国地域辽阔、地形复杂、气候变化大，由气候、地质引起的铁路、公路附近落石、 滑坡、塌方等灾害分布广泛、类型众多、发生频繁。以铁路为例据不完全统计，由铁路线路两侧落石、滑坡造成铁路运输中断平均每年100余次，累计10002000小时。许多滑坡、落石、塌方灾害发生在夜间和恶劣天气，在落石、滑坡、塌方侵入铁路线路时往往难于及时被发现。所以针对可能发生的铁路、公路线路两侧落石、滑坡、塌方危及行车安全的灾害，开发可靠、实时、准确的监测报警装置，对于确保铁路、公路运行安全有着重大的意义。到目前为止，对于铁路、公路线路两侧落石、滑坡、塌方的主要方法有电测法，摄像法和光纤光栅法。 《铁道勘测与设计2006. 4》有文《铁路落石塌方监测报警光纤光栅系统应用方案研究》介绍了使用光纤光栅技术对铁路落石塌方监测，但是由于目前光纤应变仪价格昂贵而且耐候性差，所以难以广泛使用。中国发明专利200710009047.公开了一种铁路沿线两侧坡地路基塌方自动监测报警装置，采用倾斜传感器监测铁路线路两侧的滑坡、塌方。倾斜传感器精度有限，难以对滑坡、塌方发生前的微小位移报警。以上几种方法只能对于落石、滑坡、塌方监测，不具备监测发生侵线(由于落石、滑坡、塌方等灾害引起的土石侵入或掩埋行车线路) 事故报警的功能。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够在目前铁路、公路运用条件下，使用光电技术随时随地对线路两侧落石、塌方等地质灾害进行监测，在有灾害发生危险或发生侵线事故时能够及时自动报警的自动监测方法和监测报警装置。为实现本发明的目的，采用光电开关或激光发射接收器和特制的调整柱组成监测链路，每个监测链路由发射柱、调整柱、接收柱组成发射柱由固定在底座1上的立杆2和安装在立杆2上的光电发射器3组成；调整柱由固定在底座7上的立杆6、固定在立杆6上的透过板5和能够移动调整的调整板4、调整板8和紧固螺栓13组成；接收柱由固定在底座 11上的立杆10和安装在立杆10上的光电接收器9组成。监测报警器12通过电缆与各链路光电接收器9连接。埋设时发射柱、调整柱、接收柱成一条直线。安装在发射柱上的光电发射器发出的光束经过调整柱上可调间隙到达光电接收器，光电接收器将接收到的光信号转换为电信号传给监测报警器。只要埋设发射柱、调整柱、接收柱的地面发生微小移动，其相对位置就会发生变化，光通道就会断路，连接光电接收器的监视报警器就会发出警报。将若干此监测链路埋设固定在有落石、塌方危险的铁路、公路线路护坡上，在护坡表面落石、滑坡、塌方前发生微小位移时就会发出警报。将若干此监测链路埋设固定在线路两侧，之间用栏杆连接形成光电监测栅栏，在发生落石、塌方侵线时会使栅栏变形触发监测报警装置发出警报，警报信息可以通过无线或网络传到相关部门。本发明的特点是既能够用于线路两侧落石、滑坡、塌方等地质灾害的预防性监测， 在线路两侧落石、滑坡、塌方等地质灾害发生之前灾害发生地点的地表面往往会发生松动和微小位移，本发明能够在地表面发生几毫米微小位移时就发出警报，提示有关部门及时治理，预防灾害的发生；本发明还能够用于线路两侧发生落石、滑坡、塌方等地质灾害侵线事故时及时报警，无论是在白天黑夜、晴天雨天只要线路两侧发生落石、滑坡、塌方等地质灾害侵线严重危害行车安全的事故就能够及时发出警报，告诫过往列车避免重大事故的发生。
图1为监测链路示意图；图2为调整柱上部放大图；图3为监测落石、滑坡、塌方等侵线报警示意图；图4为易发生落石、塌方等灾害危险区，地面微小位移监测报警示意具体实施例方式下面结合附图详尽描述本发明的具体实施方式
。如图1所示组成本发明的监测链路，监测链路由发射柱、调整柱、接收柱组成发射柱由固定在底座1上的立杆2和安装在立杆2上的光电发射器3组成；调整柱由固定在底座7上的立杆6、固定在立杆6上的透过板5和能够移动调整的调整板4、调整板8和紧固螺栓13组成；接收柱由固定在底座11上的立杆10和安装在立杆10上的光电接收器9 组成。监测报警器12通过电缆与各链路光电接收器9连接。在安装时，发射柱、接收柱按照光电开关的有效距离埋设，发射柱与接收柱之间可以埋设调整柱，每个监测链路发射柱、 调整柱、接收柱成一条直线埋设固定在需要监测地区，埋设固定时调整发射接收器的位置使光电接收器9能够收到光电发射器3的信号，同时调整调整柱上的调整板4和调整板5 使光束刚刚能够从透过板5、调整板4和调整板5组成间隙通过，调整后拧紧固定螺栓13。 此后只要埋设发射柱、调整柱、接收柱的地面发生微小移动，光通道就会短路，光电接收器9 就会发出电信号传到监视报警器12发出警报。若干监测链路安置在不同的地点就组成不同的监测装置。图3所示一种实施方式是监测铁路、公路线路滑坡、落石、塌方侵线监测报警装置若干组监测链路埋设在铁路、公路有滑坡、落石、塌方危险的一侧，在护坡15与线路16 之间，各立柱间用栏杆14相互连接，所有光电接收器9用电缆与检测报警器12相连，埋设好后调整光电发生器和光电接收器的位置，并用调整板4和调整板5调整调整柱透过间隙的大小使光电接收器显示光路通。在有滑坡、落石、塌方侵线前必定会推挤、撞击某个立柱或栏杆使的它们相对位置发生变化从而使光路短路，光电接收器发出信号通过电缆使监测报警器发出警报。警报信息可以通过无线方式或网络方式传到过往列车、前方信号和相关部门避免重大事故的发生。
图4所示另一种实施方式是监测发生滑坡、塌方等灾害危险区地面微小位移监测报警装置若干组监测链路埋设在铁路线路16旁边有滑坡、塌方危险护坡15或山体上，各立柱的埋设位置应该选择在容易发生滑落的地点或岩石上，所有光电接收器9用电缆与检测报警器12相连，埋设好后调整光电发生器和光电接收器的位置，并用调整板4和调整板 5调整调整柱透过间隙的大小使光电接收器显示光路通，调整后固定紧固螺栓13。在滑坡、 塌方等地质灾害发生之前灾害发生地点的地表面往往会发生松动和微小位移，本发明能够在地表面发生几毫米微小位移时就发出警报，警报信息可以通过无线方式或网络方式传到相关部门，提示有关部门及时治理，预防滑坡、塌方等灾害的发生。本发明的的透过板5和能够移动调整的调整板4、调整板8上透过光的间隙可以做成各种几何形状，可以采取各种不同方式调整间隙的大小，且不脱离本发明的范围。本发明的光电发射器3和光电接收器9可以使用各种方法调整其对于立柱的偏移，且不脱离本发明的范围。
权利要求
1.一种使用光电开关或激光器作为监测传感器的铁路、公路两侧落石、滑坡、塌方自动监测方法，在需要监测的地区设置用光电开关或激光发射接收器和特制的调整柱组成监测链路；监测链路由发射柱、接收柱和二者之间的调整柱组成；发射柱由固定在底座1上的立杆2和安装在立杆2上的光电发射器3组成；调整柱由固定在底座7上的立杆6、固定在立杆6上的透过板5和能够移动的调整板4、调整板8、紧固螺栓13组成；接收柱由固定在底座11上的立杆10和安装在立杆10上的光电接收器9组成；监测报警器12通过电缆与光电接收器9连接。安装初始时调整光电发射器发出的光束经过调整柱上可调间隙到达光电接收器，光电接收器将接收到的光信号转换为电信号传给监测报警器，只要埋设发射柱、调整柱、接收柱的地面发生微小移动，其相对位置就会发生变化，光通道就会断路，连接光电接收器的监视报警器就会发出警报。
2.一种使用光电开关或激光器作为监测传感器的铁路、公路两侧落石、滑坡、塌方自动监测报警装置，由若干发射柱、接收柱和二者之间的调整柱组成；发射柱由固定在底座1上的立杆2和安装在立杆2上的光电发射器3组成；调整柱由固定在底座7上的立杆6、固定在立杆6上的透过板5和能够移动的调整板4、调整板8、紧固螺栓13组成；接收柱由固定在底座11上的立杆10和安装在立杆10上的光电接收器9组成；监测报警器12通过电缆与光电接收器9连接。
3.根据权力要求2所述自动监测报警装置，其特征在于调整柱上的透过板5和能够移动调整的调整板4、调整板8透光的间隙可以做成各种几何形状；可以采取各种不同方式调整间隙的大小。
4.根据权力要求2所述自动监测报警装置，其特征在于本发明的光电发射器3和光电接收器9可以使用各种方法调整其对于所安装立柱的偏移。
5.根据权力要求2所述使用光电开关或激光器作为监测链路的铁路、公路两侧发生落石、滑坡、塌方等侵线事故光电自动监测报警装置，其特征在于各立柱间用栏杆14相互连接；监测报警器12通过电缆与各光电接收器连接。
全文摘要
一种使用光电开关或激光器作为监测传感器的落石、滑坡、塌方光电监测方法和监测报警装置，能够随时随地对铁路、公路两侧落石、滑坡、塌方等地质灾害进行监测，在有灾害发生危险和发生土石侵线事故时能够及时自动报警。监测装置由若干监测链路和监测报警器组成；监测链路由发射柱、接收柱和二者之间的调整柱组成；发射柱由固定在底座1上的立杆2和安装在立杆2上的光电发射器3组成；调整柱由固定在底座7上的立杆6、固定在立杆6上的透过板5和能够移动的调整板4、调整板8、紧固螺栓13组成；接收柱由固定在底座11上的立杆10和安装在立杆10上的光电接收器9组成；监测报警器12通过电缆与各光电接收器连接。
文档编号G08B21/10GK102184618SQ201110100058
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者吴良善 申请人:吴良善