CN105937879A - 一种边坡位移及倾角监测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种边坡位移及倾角监测装置，包括液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪、基准液位罐、数据采样器、激光测距仪和数据采集控制器；所述的监测方法为通过在被测边坡上，取若干条等高线布局多个液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪。在被测边坡的对面安装激光测距仪。采用液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪监测边坡的垂直位移量和倾角变化量；采用激光测距仪监测被测边坡的水平位移量。据此得到被测边坡整体位移及倾角数据，辅以各类边坡分析模型，为预防滑坡灾害提供一种有效手段。
Description
技术领域
本发明涉及边坡监测的仪器及监测方法。
背景技术
在边坡监控领域，普遍的是人工监测，即监测人员在被测边坡上寻找裂缝并测量其变化量，工作量巨大且不安全。遇上天气情况恶劣时，甚至无法作业。
也有使用拉线式位移传感器监测裂缝或临近固定桩之间的位移量，或同时使用测斜仪监测边坡的倾斜变化量的方法；也有使用激光测距仪测量被测边坡固定单点位移量的方法。
但监测裂缝或临近固定桩之间的位移量，以及固定单点位移量都不能准确地反映被测边坡的整体水平方向、垂直方向变化量，以及倾角变化量，因而不能为各类边坡预测数学模型提供准确的基础数据。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一套高精度监测边坡沉降变化量及倾斜变化量的边坡位移及倾角监测装置及监测方法，本发明配合水平激光测距仪，可以比较精确地对被测边坡表面的多个测点进行垂直、水平两个方向位移及倾角的监测。并可以将数据汇总无线发射的远程控制中心，描绘出被测边坡体的变化量及变化率。辅以各类边坡分析模型，为预防滑坡灾害提供一种有效手段。
本发明所述的边坡位移及倾角监测装置包括液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪、基准液位罐、数据采样器、激光测距仪和数据采集控制器,所述激光测距仪通过电缆与数据采集控制器相连，所述液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪通过液压连通管与基准液位罐相连，所述液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪通过串联电缆与数据采样器相连，所述数据采样器与数据采集控制器通过无线网络连接。
本发明所述的边坡位移及倾角监测装置的监测方法为：在被测边坡上先选择能代表边坡形态的若干条等高线，在每条等高线上设置若干个基座，在每一个基座上布置一台液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪，将这些液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪的液压连通管和电缆相互串联，并且串联到位于非被测边坡的同一高度的基准液位罐和数据采样器上。
在被测边坡的对面制作一个基座，在基座上固定一套水平角度和俯仰角度均可精密调节的微调平台，在平台上安装一套激光测距仪。在其旁边放置一台具有无线收发功能的数据采集控制器，数据采集控制器与激光测距仪电气相连。
系统安装完毕后，调整每一个安装在液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪壳体上的反光镜的角度，使之反光面对准激光测距仪。
第一次监测时，数据采集控制器将每一台液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪发回的沉降量、倾角值以及激光测距仪测得的水平距离值存储起来，作为基础值。
之后的每一次测量的同一点的数值与基础值相比较，即可得到被测边坡的水平位移量和垂直位移量，以及倾角变化量。
将这些数据通过无线远传至控制中心，通过各类边坡分析模型，即可预测被测边坡的形态变化。
本发明的优点是以面阵的形式精确监测边坡的水平位移变化量、垂直位移变化量及倾角变化量，为各类边坡预测模型，提供良好的数据支撑。
附图说明
图1为边坡沉降变化量及倾斜变化量的面阵监测系统示意图。
图2为液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪和集成的基准液位罐及数据采样器示意图。
图中：1、液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪；2、基准液位罐；3、激光测距仪；4、数据采集控制器；5、被测边坡；6、被测边坡等高线；7、反光镜；8、反光镜可调基座；9、液压连通管；10、压力传感器；11、串联电缆；12、压力传感器及倾角传感器前置电路；13、倾角传感器；14、数据采样器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
如图所示，本发明所述的边坡位移及倾角监测装置包括液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪1、基准液位罐2、数据采样器14、激光测距仪3和数据采集控制器4,所述激光测距仪3通过电缆与数据采集控制器4相连，所述液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪1通过液压连通管9与基准液位罐2相连，所述液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪1通过串联电缆11与数据采样器14相连，所述数据采样器14与数据采集控制器4通过无线网络连接。
所述的液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪1包括机箱、反光镜7、压力传感器10、倾角传感器13、压力传感器及倾角传感器前置电路12，所述压力传感器10、倾角传感器13与压力传感器及倾角传感器前置电路相12连接，所述反光镜7设于机箱上部，所述反光镜7通过其底部设有的反光镜可调基座8连接于机箱上部。所述的压力传感器10、倾角传感器13、压力传感器及倾角传感器前置电路12设于机箱内。所述数据采样器14和数据采集控制器4上分别设有用于传输数据的无线电收发器。
本发明所述的边坡位移及倾角监测装置的监测方法为：在被测边坡5上先选择能代表边坡形态的若干条等高线，将液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪1通过基座逐一固定在被测边坡5的多条等高线6的监测点上。并且将同一等高线6上的液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪1上的液压连通管9串联起来，并且串联到基准液位罐2。同样，将同一等高线6上的液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪1上的串联电缆11互联，并连接到数据采样器14。
在被测边坡的对面制作一个基座，在基座上固定一套水平角度和俯仰倾角均可精细调节的精密微调平台，在平台上安装一套激光测距仪3。旁边放着数据采集控制器4。
调节安装在液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪1上的反光镜可调基座8，使得反光镜7的镜面对准激光测距仪3。
开始第一次监测。
操作人员通过数据采集控制器4分别向位于各等高线上的数据采样器14发出采集各个液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪1中基础位移量和基础倾角值的指令。各数据采样器14据此依次向本组的液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪1发出数据采集指令。
液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪1通过其中的压力传感器10感知到初次安装时基准液位罐2的液体压力值；通过倾角传感器13感知到初次安装时的倾角值。并通过力传感器及倾角传感器前置电路12换算出液位高度hi0和φi0。并通过串联电缆11传输给数据采样器14，各数据采样器14汇总后通过无线网络将各监测点的初始位移量和倾角值发送至数据采集控制器4。
随后，操作人员控制激光测距仪3依次测量各监测点反光镜7的距离值，同时读取该监测点测量时精密微调平台上的俯仰角度值和水平角度值，送入数据采集控制器4并换算出该监测点的水平距离初值Li0。
之后数据采集控制器4将这些hi0、φi0和Li0汇总后发送到远端的控制中心，存储起来作为基础零位数据。
此后，每次数据采集到的hij、φij和Lij与hi0、φi0和Li0比较,即可得到被测边坡各个监测点的水平位移变化量、垂直位移变化量和角度变化量。将这些数据送入各类边坡分析模型，即可预测被测边坡的形态变化。
Claims (4)
1.一种边坡位移及倾角监测装置，其特征在于它包括液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪、基准液位罐、数据采样器、激光测距仪和数据采集控制器,所述激光测距仪通过电缆与数据采集控制器相连，所述液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪通过液压连通管与基准液位罐相连，所述液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪通过串联电缆与数据采样器相连，所述数据采样器与数据采集控制器通过无线网络连接。
2.根据权利要求1所述的边坡位移及倾角监测装置，其特征在于所述的液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪包括机箱、反光镜、压力传感器、倾角传感器、压力传感器及倾角传感器前置电路，所述压力传感器、倾角传感器与压力传感器及倾角传感器前置电路相连接，所述反光镜设于机箱上部，所述的压力传感器、倾角传感器、压力传感器及倾角传感器前置电路设于机箱内。
3.根据权利要求1所述的边坡位移及倾角监测装置，其特征在于所述数据采样器和数据采集控制器上分别设有用于传输数据的无线电收发器。
4.根据权利要求1所述的一种边坡位移及倾角监测装置的监测方法，其特征在于所述的监测方法为：在被测边坡上先选择能代表边坡形态的若干条等高线，在每条等高线上设置若干个基座，在每一个基座上布置一台液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪，将这些液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪的液压连通管和电缆相互串联，并且串联到位于非被测边坡的同一高度的基准液位罐和数据采样器上；在被测边坡的对面制作一个基座，在基座上固定一套水平角度和俯仰角度均可精密调节的微调平台，在平台上安装一套激光测距仪；在其旁边放置一台具有无线收发功能的数据采集控制器，数据采集控制器与激光测距仪电气相连；系统安装完毕后，调整每一个安装在液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪壳体上的反光镜的角度，使之反光面对准激光测距仪；第一次监测时，数据采集控制器将每一台液压式沉降检测及倾角检测一体化监测仪发回的沉降量、倾角值以及激光测距仪测得的水平距离值存储起来，作为基础值；之后的每一次测量的同一点的数值与基础值相比较，即可得到被测边坡的水平位移量和垂直位移量，以及倾角变化量；将这些数据通过无线远传至控制中心，通过各类边坡分析模型，即可预测被测边坡的形态变化。
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Denomination of invention: Slope displacement and inclination angle monitoring device and method Effective date of registration: 20180914 Granted publication date: 20180720 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd Jiaxing science and Technology Branch Pledgor: Jiaxing Tonghe Sensor Technology Co., Ltd. Registration number: 2018330000283 |
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Denomination of invention: Slope displacement and inclination angle monitoring device and method Effective date of registration: 20190920 Granted publication date: 20180720 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited by Share Ltd Jiaxing science and Technology Branch Pledgor: Jiaxing Tonghe Sensor Technology Co., Ltd. Registration number: Y2019330000080 |
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| CP03 | Change of name, title or address |
Address after: No.2, building 31, No.522, Asia Pacific Road, Nanhu District, Jiaxing City, Zhejiang Province Patentee after: Zhejiang Tonghe Sensing Technology Co., Ltd Address before: Jiaxing City, Zhejiang province 314050 Nanhu District Ling Gong Tang Road No. 3339 (Jiaxing city) building 3, room 314 Patentee before: JIAXING TONGHE SENSING TECHNOLOGY Co.,Ltd. |