一种用于水电工程及地质灾害预警的高精密智能监测站的制作方法

1.本发明涉及地质灾害监测的技术领域，特别是一种用于水电工程及地质灾害预警的高精密智能监测站。


背景技术：

2.近年来由于自然环境的变化，由滑坡、泥石流、山体塌方、地面沉降等灾害频发，受制于地区限制和观测限制不能实时对地质等灾害进行预警，对自然环境和人类活动造成很大的影响和经济损失，地质灾害已经成为制约社会经济发展和人民安居的重要因素，我们无法掌控自然，但是如果能够通过实时监测相关地质的数据，能够有效预防、预见，可以减轻更严重的地质灾害，降低所造成的农业、工业、及人民生命安全损失。
3.其中，监测水坝周围山体的地质情况尤为重要，其原因为山体出现位移迹象，将对水坝造成一定的影响，为了实时监测水坝周围山体的地质情况，目前通常采用人工用三角架测量设备来测量山体的位移变化，但是这种监测方法消耗人力比较大，且在恶劣气候条件下（比如暴雨、大雪天气）无法正常对山体进行监测。因此系需一种自动监测山体地质情况和气候变化情况的智能监测站。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、自动监测山体地质情况、能够远程管理和自动报警的用于水电工程及地质灾害预警的高精密智能监测站。
5.本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种用于水电工程及地质灾害预警的高精密智能监测站，它包括钢筋混泥土柱，所述钢筋混泥土柱的上端部的外部固设有护栏，护栏的中部固设有位于钢筋混泥土柱正上方的基座，基座的正上方设置有安装盘，安装盘的顶表面上固设有立柱和柱体，柱体的长度小于立柱的长度，柱体的顶表面上设置有全站仪监测模块，所述立柱上设置有智能启闭罩，智能启闭罩设置于全站仪监测模块的正上方，立柱上还设置有gnss定位模块，gnss定位模块的下方连接有棱镜，棱镜设置于智能启闭罩的正上方，棱镜、gnss定位模块和全站仪监测模块处于同一垂直线上，gnss定位模块与立柱之间设置有位置调节机构，所述智能启闭罩包括横梁、固设于横梁底部的筒体，筒体内滑动安装有防护罩，防护罩的顶部封闭，防护罩的底部设置有开口，筒体内位于其顶壁上固设有升降机构，升降机构设置于防护罩的正上方，升降机构的运动部固设于防护罩的封闭端上，防护罩的开口设置于全站仪监测模块的正上方。
6.所述安装盘与钢筋混泥土柱之间通过长锚杆连接。
7.所述基座的顶表面上固设有罩设于安装盘外部的多边形机壳，所述立柱和柱体均向上贯穿多边形机壳的外部设置。
8.所述多边形机壳的外部设置有太阳能板。
9.所述立柱上固设有桁架，所述桁架与智能启闭罩相对立设置，所述桁架上设置有雨量监测模块、风速监测模块和摄像头，所述雨量监测模块、风速监测模块和摄像头均与远
程控制中心连接。
10.所述立柱的顶部固设有避雷针。
11.所述升降机构为电缸、丝杆螺母副或气缸中任意一种，所述升降机构与远程控制中心连接。
12.所述筒体与防护罩之间设置有两个导轨机构，导轨机构包括固设于筒体内壁上的两个导轨和固设于防护罩外壁上的两个滑块，两个滑块分别滑动安装于两个导轨上。
13.所述位置调节机构包括水平板、垂直板、l板和支板，所述支板固设于立柱上，支板的端面上开设有第一螺纹孔，水平板上开设有与第一螺纹孔相对应的第一腰形孔，第一腰形孔水平设置，水平板经第一螺钉贯穿第一腰形孔且与第一螺纹孔螺纹连接固定于支板上，所述垂直板固设于水平板的端面上，垂直板的端面上开设有第二螺纹孔，l板的竖板上开设有与第二螺纹孔相对应的第二腰形孔，第二腰形孔纵向设置，l板经第二螺钉贯穿第二腰形孔且与第二螺纹孔螺纹连接固定于垂直板上。
14.所述l板的上下端部分别设置有gnss定位模块和棱镜。
15.所述gnss定位模块和棱镜分别设置于l板的上下端部。
16.本发明具有以下优点：结构紧凑、自动监测山体地质情况、能够远程管理和自动报警。
附图说明
17.图1 为本发明的结构示意图;图2 为本发明的俯视图；图3 为本发明的主剖示意图；图4 为本发明中位置调节机构的结构示意图；图中，1-钢筋混泥土柱，2-护栏，3-基座，4-立柱，5-柱体，6-全站仪监测模块，7-智能启闭罩，8-gnss定位模块，9-棱镜，10-横梁，11-筒体，12-防护罩，13-升降机构，14-长锚杆，15-多边形机壳，16-桁架，17-雨量监测模块，18-风速监测模块，19-摄像头，20-避雷针，21-水平板，22-垂直板，23
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l板，24-支板，25-第一螺纹孔，26-第一腰形孔，27-第二腰形孔。
具体实施方式
18.下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：如图1~图3所示，一种用于水电工程及地质灾害预警的高精密智能监测站，它包括钢筋混泥土柱1，所述钢筋混泥土柱1的上端部的外部固设有护栏2，护栏2用于对智能监测站的支撑，内部预埋管路，可实现数据线的迁入与迁出，保证对土壤倾角、水分、震动传感器等数据的有效采集，护栏2采用模块化设计，可直接挂在于混泥土构造柱上，承重力强安装方便，并设有人员进出口，便于人员对设备的维护，护栏2的中部固设有位于钢筋混泥土柱1正上方的基座3，基座3的正上方设置有安装盘，安装盘的顶表面上固设有立柱4和柱体5，立柱4的顶部固设有避雷针20，柱体5的长度小于立柱4的长度，柱体5的顶表面上设置有全站仪监测模块6，所述立柱4上设置有智能启闭罩7，智能启闭罩7设置于全站仪监测模块6的正上方，立柱4上还设置有gnss定位模块8，gnss定位模块8的下方连接有棱镜9，所述gnss定位
模块8和棱镜9分别设置于l板23的上下端部，棱镜9设置于智能启闭罩7的正上方，棱镜9、gnss定位模块8和全站仪监测模块6处于同一垂直线上，gnss定位模块8与立柱4之间设置有位置调节机构，所述智能启闭罩7包括横梁10、固设于横梁10底部的筒体11，筒体11内滑动安装有防护罩12，防护罩12的顶部封闭，防护罩12的底部设置有开口，筒体11内位于其顶壁上固设有升降机构13，所述升降机构13为电缸、丝杆螺母副或气缸中任意一种，所述升降机构13与远程控制中心连接，升降机构13设置于防护罩12的正上方，升降机构13的运动部固设于防护罩12的封闭端上，防护罩12的开口设置于全站仪监测模块6的正上方。
19.所述安装盘与钢筋混泥土柱1之间通过长锚杆14连接。所述基座3的顶表面上固设有罩设于安装盘外部的多边形机壳15，所述立柱4和柱体5均向上贯穿多边形机壳15的外部设置。所述多边形机壳15的外部设置有太阳能板，太阳能板用于给耗电设备供电。
20.所述立柱4上固设有桁架16，所述桁架16与智能启闭罩7相对立设置，所述桁架16上设置有雨量监测模块17、风速监测模块18和摄像头19，所述雨量监测模块17、风速监测模块18和摄像头19均与远程控制中心连接，风速监测模块18能够利用风力系进行发电，为对设备提供电力；对风速进行监测，及时反馈风力情况；雨量监测模块17对雨量数据进行采集、分析，能够及时对重大等雨量进行预警；摄像头19可实时录制视频等数据，对环境变化情况进行图像采集，并将数据传递给远程控制中心。所述筒体11与防护罩12之间设置有两个导轨机构，导轨机构包括固设于筒体11内壁上的两个导轨和固设于防护罩12外壁上的两个滑块，两个滑块分别滑动安装于两个导轨上。
21.如图4所示，所述位置调节机构包括水平板21、垂直板22、l板23和支板24，所述支板24固设于立柱4上，支板24的端面上开设有第一螺纹孔25，水平板21上开设有与第一螺纹孔25相对应的第一腰形孔26，第一腰形孔26水平设置，水平板21经第一螺钉贯穿第一腰形孔26且与第一螺纹孔25螺纹连接固定于支板24上，所述垂直板22固设于水平板21的端面上，垂直板22的端面上开设有第二螺纹孔，l板23的竖板上开设有与第二螺纹孔相对应的第二腰形孔27，第二腰形孔27纵向设置，l板23经第二螺钉贯穿第二腰形孔27且与第二螺纹孔螺纹连接固定于垂直板22上。所述l板23的上下端部分别设置有gnss定位模块8和棱镜9。
22.本发明的工作过程如下：s1、在水坝周围的各个山体中均安装一个或多个该智能监测站，即将钢筋混泥土柱1垂直的安装于山体的土壤内；s2、初始状态下，安装于山体b上的智能监测站b中的全站仪监测模块6对安装于准山体a中智能监测站a上的棱镜9，棱镜9将光源反射给智能监测站b的全站仪监测模块6，该全站仪监测模块6接收反射回来的光源后，将光源信号转换成电信号，而后传递给远程控制中心，若在某段监测时间内，智能监测站b的全站仪监测模块6所接收的光源位置发生偏差，则说明智能监测站a中的棱镜9发生位移，进而说明山体a发生位移，此时远程控制中心发出预警信号，以提醒工作人员山体a有发生位移；若在监测时间段内，智能监测站b的全站仪监测模块6所接收的光源位置没有发生任何偏差，则说明智能监测站a中的棱镜9没有发生任何位移，进而说明山体a没有出现位移。同理，安装于山体c上的智能监测站c也能够监测山体b是否发生位移。由此可知，该高精密智能监测站相比传统的采用三角架测量设备来测量山体的位移变化，实现了在恶劣气候条件下，自动监测山体地质情况，具有远程管理和自动报警的功能，同时具有自动化程度高的特点。
23.当不使用全站仪监测模块6时，只需控制升降机构13启动，升降机构13带动防护罩12沿着筒体11的轴线向下做直线运动，当升降机构13完全伸出后，防护罩12刚好罩在全站仪监测模块6的外部，从而起到了对全站仪监测模块6保护的作用，避免了全站仪监测模块6受到人为破坏。
24.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。