CN106959322A - 一种野外长期实时监测滑坡体浸湿深度的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种野外长期实时监测滑坡体浸湿深度的方法及装置，本发明是在滑坡体的主滑区域钻两个监测孔，在两个监测孔内分析插入一根监测棒，两根监测棒经电缆与主机连接；在干燥季节先测得两监测棒不同深度之间的电阻率大小和电阻率随深度的变化趋势保存在主机内作为背景值；在雨季通过实时测量两个监测孔不同深度的电阻率大小以及电阻率随深度的变化趋势的数据与背景值进行比较来判断滑坡体的浸湿深度。本发明避免了因单孔孔壁与绝缘棒之间的低阻体带来的不利影响，使监测值更加准确、可靠。通过太阳能与蓄电池配合供电可保证野外供电不便和停电造成的数据缺失现象。采用无线传输方式，以实现监测点无人值守的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种野外长期实时监测滑坡体浸湿深度的方法及装置，属于山体自然灾害监测技术领域。
背景技术
滑坡体发生滑体主要原因是滑坡体原有的力平衡系统被打破，其原因为外加的压力，如堆载、坡角被破坏等，也有其内在因素，如滑坡面抗滑系数降低等。在外界条件不变的情况下，降雨导致滑坡体的浸湿深度加深是造成滑动面抗滑系数降低的主要因素。若能长期、实时对野外滑坡体的浸湿深度进行监测，将为滑坡体的预警、预报提供十分重要的数据，目前还未见相关滑坡体浸湿深度的野外长期实时监测检测方法。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种野外长期实时监测滑坡体浸湿深度的方法及装置，以解决滑坡体浸湿深度的野外长期实时监测困难，为滑坡体的预警、预报提供重要数据依据，从而克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是这样实现的：
本发明的一种野外长期实时监测滑坡体浸湿深度的方法，该方法是在滑坡体的主滑区域钻两个监测孔，在两个监测孔内分析插入一根监测棒，两根监测棒经电缆与主机连接；在干燥季节先测得两监测棒不同深度之间的电阻率大小和电阻率随深度的变化趋势保存在主机内作为背景值；在雨季通过实时测量两个监测孔不同深度的电阻率大小以及电阻率随深度的变化趋势的数据与背景值进行比较来判断滑坡体的浸湿深度。
前述方法中，所述监测棒采用橡胶棒或塑料管作为电极的支撑体，在监测棒上设有一组等间距均布的环形电极，环形电极的数量为10-20个；橡胶棒或塑料管与监测孔壁之间以及环形电极与环形电极通过绝缘防水材料填充固定。
前述方法中，所述主机具有参数设置、数据采集、保存、查询和数据发送功能；主机内保存有背景值，用户根据监测要求设定采样时间间隔、采集方式，主机根据用户设定的采样间隔及采集方式进行数据采集，采集到的数据通过无线传输方式发送至远地的目标计算机，目标计算机将收到的数据保存并进行分析处理。
前述方法中，所述主机安装在防护箱内；并采用太阳能供电方式，以解决野外取电不方便和停电造成的数据缺失；太阳能板固定在的防护箱顶部。
根据上述方法构成的本发明的一种野外长期实时监测滑坡体浸湿深度的装置，包括与远程计算机无线连接的主机，主机经电缆与分别位于滑坡体的主滑区域两个监测孔内的监测棒连接；监测棒包括电极支撑体，电极支撑体上设有一组等间距均布的环形电极，环形电极的数量为10-20个；电极支撑体与监测孔孔壁之间以及环形电极与环形电极之间填充有绝缘防水材料。
前述装置中，所述主机安装在防护箱内，防护箱顶部设有太阳能板和发射天线，防护箱内设有蓄电池，太阳能板的输出端与蓄电池连接，蓄电池经电源线与主机连接，主机内设有无线发射装置，无线发射装置与防护箱顶部的发射天线连接。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明采用保存在主机或远程计算机内的背景值与远程监测到的实时数据进行对比判断滑坡体浸湿深度可相互验证相互补充；利用了两个监测孔不同深度的电极进行电阻率测量，避免了因单孔孔壁与绝缘棒之间的低阻体带来的不利影响，使监测值更加准确、可靠。通过太阳能与蓄电池配合供电可保证野外供电不便和停电造成的数据缺失现象。采用无线传输方式，以实现监测点无人值守的问题。
附图说明
图1是本发明的方法及装置结构示意图；
图2是监测棒的结构示意图；
图3是主机部分的局部放大图；
图4是滑坡体浸湿深度监测数据与背景值的比较示意图。
图中标记为：1-主机、2-电缆、3-滑坡体、4-监测孔、5-监测棒、6-电极支撑体、7-环形电极、8-绝缘防水材料、9-防护箱、10-太阳能板、11-发射天线、12-蓄电池、13-电源线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
本发明的一种野外长期实时监测滑坡体浸湿深度的方法，如图1所示，该方法是在滑坡体3的主滑区域钻两个监测孔4，在两个监测孔4内分析插入一根监测棒5，两根监测棒5经电缆2与主机1连接；在干燥季节先测得两监测棒5不同深度之间的电阻率大小和电阻率随深度的变化趋势保存在主机1内作为背景值；在雨季通过实时测量两个监测孔4不同深度的电阻率大小以及电阻率随深度的变化趋势的数据与背景值进行比较来判断滑坡体的浸湿深度。所述监测棒如图2所示，采用橡胶棒或塑料管作为电极的支撑体6，在监测棒5上设有一组等间距均布的环形电极7，环形电极7的数量为10-20个；橡胶棒或塑料管与监测孔壁之间以及环形电极7与环形电极7通过绝缘防水材料8填充固定。主机1具有参数设置、数据采集、保存、查询和数据发送功能；主机内保存有背景值，用户根据监测要求设定采样时间间隔、采集方式，主机1根据用户设定的采样间隔及采集方式进行数据采集，采集到的数据通过无线传输方式发送至远地的目标计算机，目标计算机将收到的数据保存并进行分析处理。主机1安装在防护箱9内；并采用太阳能供电方式，以解决野外取电不方便和停电造成的数据缺失；太阳能板10固定在的防护箱9顶部。
根据上述述方法构成的本发明的一种野外长期实时监测滑坡体浸湿深度的装置，如图1所示，该装置包括与远程计算机无线连接的主机1，主机1经电缆2与分别位于滑坡体3的主滑区域两个监测孔4内的监测棒5连接；监测棒5包括电极支撑体6，电极支撑体6上设有一组等间距均布的环形电极7，环形电极7的数量为10-20个；电极支撑体6与监测孔4孔壁之间以及环形电极7与环形电极7之间填充有绝缘防水材料8。主机1安装在防护箱9内，防护箱9顶部设有太阳能板10和发射天线11，防护箱9内设有蓄电池12，太阳能板10的输出端与蓄电池12连接，蓄电池12经电源线13与主机1连接，主机1内设有无线发射装置，无线发射装置与防护箱9顶部的发射天线11连接。
实施例
本例如图1所示。
包括两根橡胶棒或塑料管，在橡胶棒或塑料管上均匀布设10-20个环形铜电片作为环形电极7，每个环形电极7分别与电缆2内的导线连接构成监测棒5，监测棒5整体放入滑坡体上所钻的监测孔4里，监测孔壁与橡胶棒之间充填有绝缘防水材料8。主机1的功能是对两根橡胶棒上的电极的电阻率进行参数设置、数据采集、保存、查询、数据发送等。主机1根据用户设置的采样时间间隔、采集方式进行数据采集，采集后将数据发送至数据无线发送装置，数据无线发送装置根据用户设置的目标地址和端口进行数据传达输。目标计算机根据收到的数据进行数据保存、分析处理。目标电脑如图4所示，对所测得的数据，根据不同深度的数据变化、干旱期间所测得的值与雨季测得的值进行对比，很容易准确判断滑坡体的浸湿深度。为解决野取电不方便和停电造成的影响，本装置配有太阳能供电，白天太阳能板10产生的电能在向主机1供电的同时向蓄电池12充电，夜晚没有阳光时，由蓄电池12为主机1供电，以保证主机1的持续供电。为确保设备安全、防潮等要求，主机1和蓄电池10等相关设备放入防护箱9内，防护箱9顶部设有太阳能板10和发射天线11。数据采集时，分别从上至下采集监测棒5上相同序号电极之间的电阻率，由于两根电极之间的电阻率反应了两根监测棒5不同深度之间的电阻率，有效的排除了单孔因孔壁与绝缘棒之间的低阻体所带来的影响，使测量结果更准确、可靠。由于太阳能能连续对设备进行供电，主机1只需根据仪器中设置的采样间隔进行数据采集，保证了该套设备能在野外长时间、自动、实时了解滑坡体的浸湿深度，为滑坡体的预警、预报提供宝贵的资料，避免由人工进行测量所带来的安全问题，该套设备在工程领域具体很强地推广价值。
本发明是一种利用两根监测棒间不同深度的电阻率的大小、变化趋来监测滑坡体浸湿深度。由于利用了两根监测棒不同深度的电极进行电阻率测量，避免了因单孔孔壁与监测棒之间的低阻体带来的不利影响，使监测值更加准确、可靠。本发明的装置设备较少，功耗低，用太阳能板供电均能保证设备处理于长期正作状态。达到对野外长期监测的目的。由于利用了干旱季节所测的数据作背景，很容易确定滑坡体是否受到水的浸湿影响，同时利用当孔间数据的变化趋势，也能判断出滑坡体浸湿深度。不同的方法之间可相互验证相互补充，使结果更加准确、可靠。。
Claims (6)
1.一种野外长期实时监测滑坡体浸湿深度的方法，其特征在于：该方法是在滑坡体的主滑区域钻两个监测孔，在两个监测孔内分析插入一根监测棒，两根监测棒经电缆与主机连接；在干燥季节先测得两监测棒不同深度之间的电阻率大小和电阻率随深度的变化趋势保存在主机内作为背景值；在雨季通过实时测量两个监测孔不同深度的电阻率大小以及电阻率随深度的变化趋势的数据与背景值进行比较来判断滑坡体的浸湿深度。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述监测棒采用橡胶棒或塑料管作为电极的支撑体，在监测棒上设有一组等间距均布的环形电极，环形电极的数量为10-20个；橡胶棒或塑料管与监测孔壁之间以及环形电极与环形电极通过绝缘防水材料填充固定。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述主机具有参数设置、数据采集、保存、查询和数据发送功能；主机内保存有背景值，用户根据监测要求设定采样时间间隔、采集方式，主机根据用户设定的采样间隔及采集方式进行数据采集，采集到的数据通过无线传输方式发送至远地的目标计算机，目标计算机将收到的数据保存并进行分析处理。
4.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述主机安装在防护箱内；并采用太阳能供电方式，以解决野外取电不方便和停电造成的数据缺失；太阳能板固定在的防护箱顶部。
5.一种根据权利要求1-4所述任一方法构成的野外长期实时监测滑坡体浸湿深度的装置，包括与远程计算机无线连接的主机（1），其特征在于：主机（1）经电缆（2）与分别位于滑坡体（3）的主滑区域两个监测孔（4）内的监测棒（5）连接；监测棒（5）包括电极支撑体（6），电极支撑体（6）上设有一组等间距均布的环形电极（7），环形电极（7）的数量为10-20个；电极支撑体（6）与监测孔（4）孔壁之间以及环形电极（7）与环形电极（7）之间填充有绝缘防水材料（8）。
6.根据权利要求5所述野外长期实时监测滑坡体浸湿深度的装置，其特征在于：所述主机（1）安装在防护箱（9）内，防护箱（9）顶部设有太阳能板（10）和发射天线（11），防护箱（9）内设有蓄电池（12），太阳能板（10）的输出端与蓄电池（12）连接，蓄电池（12）经电源线（13）与主机（1）连接，主机（1）内设有无线发射装置，无线发射装置与防护箱（9）顶部的发射天线（11）连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170718 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |