CN108955508A - 滑坡伸缩仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及滑坡伸缩仪，包括保护箱、设于所述保护箱内的位移检测装置、电池以及GPS设备；所述位移检测装置包括套管、在所述套管内滑动的滑动伸缩体以及固定于所述套管内壁上且与所述滑动伸缩体抵接的触动开关，所述滑动伸缩体朝外的一端连接有拉线。滑坡伸缩仪结构简单，体积相对较小，携带方便；在裂缝位移发生变化的过程中，监测点的位置也会随之发生相应的变化，滑坡伸缩仪传感器内置小型GPS定位系统，能够准确确定监测点的位置，可以更形象的反映出裂缝的位移变化情况；滑坡伸缩仪为一次性使用，减少了皮带以及线盘盒等结构带来的生产成本；采用无线无线近程信号传输系统，无需申请通信协议再加上简单的外围电路即可完成数据传输。
Description
技术领域
本发明涉及地质位移监测技术领域，更具体地说，涉及一种滑坡伸缩仪。
背景技术
滑坡自动化监测是实现地质灾害实时监测预警的有效方法，我国每年都会发生大量的滑坡事故，滑坡的发生是一个从量变到质变的过程，而在滑坡内部发生的变化，人的肉眼基本是无法识别的，需要用精密仪器对灾害体的动态进行监测。自动化监测可以实现远程无人实时监测，节省了人力和物力，自动化监测，设置有预警阈值，当灾害体的变化值达到预警阈值的时候，触发报警系统，发出报警信息，为监测人员以及周边的居民提供了有力的人身安全保障。
传统的滑坡伸缩仪采用的线盘拉线式结构，伸缩仪内部装有皮带，皮带缠绕在线盘盒内，与其他的辅助设备组成报警主机，报警主机外部设置报警值设定按钮，可根据裂缝的发育情况设定合适的预警阈值；皮带端部含有皮带拉环，方便与其他的杆件连接，皮带拉环通过设备上的皮带出口与外部的拉线或钢丝绳连接。设备使用过程中，在裂缝两端选择合适的监测点和固定杆，通过滑坡伸缩仪连接固定杆和监测点，中间采用拉线的方式连接，拉线通过线盘控制所需长度。根据报警值设定按钮设定预警阈值，当裂缝位移达到阈值时，发出报警信息。
以上的方法存在以下的缺点：
1、传感器内部结构比较复杂，设备体积较大，而伸缩仪的使用一般都是在野外地势、地形地貌相对比较复杂的地方，无论是人工携带还是机械携带，都有一定的难度，同时运输成本也会增大。
2、在裂缝位移发生变化的过程中，监测点的位置也会随之发生相应的变化，监测点的变化可以更形象的反映出裂缝的位移变化情况，传统的滑坡伸缩仪无法定位监测点的位置。
3、伸缩仪的使用为一次性，其内部连接拉线的皮带总长较大，需利用线盘盒控制皮带伸出的长度，这会使设备整体体积较大，在材料成本上增加了项目的生产成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种滑坡伸缩仪，对滑坡伸缩仪内部结构进行优化，改变传感器的内部结构连接方式，使连接简单化，且传感器的体积相对变小，节省材料，减少生产成本；仪器内置小型GPS，能够准确的确定监测点的位置。
本发明的技术解决方案是：本发明提供一种滑坡伸缩仪，包括保护箱、设于所述保护箱内的位移检测装置、电池以及GPS设备；
所述位移检测装置包括套管、在所述套管内滑动的滑动伸缩体以及固定于所述套管内壁上且与所述滑动伸缩体抵接的触动开关，所述滑动伸缩体朝外的一端连接有拉线。
进一步的，还包括与所述触动开关连接的电缆，所述电缆的另一端连接有转换器，所述转换器通过数据传输线与外部连接。
进一步的，多个所述触动开关等角度环绕于所述套管内壁上，形成层触动开关，所述层触动开关等距离竖直排布于所述套管内壁，最外端的层触动开关为初始位置触动开关。
进一步的，所述电缆的起始为初始位置电缆，所述初始位置电缆与所述初始位置触动开关相连接；当所述滑动伸缩体在所述套管内滑动时，上部与所述初始位置触动开关接触，底部与其它层触动开关相接触，从而使所述初始位置电缆、初始位置触动开关、电缆和层触动开关形成闭合回路，所述转换器连接于所述闭合回路上。
进一步的，所述滑动伸缩体和触动开关材质均为铜。
进一步的，所述拉线为轻质钢线。
实施本发明的滑坡伸缩仪，具有以下有益效果：通过结构简单，体积相对较小，野外安装施工时，携带方便；在裂缝位移发生变化的过程中，监测点的位置也会随之发生相应的变化，滑坡伸缩仪传感器内置小型GPS定位系统，能够准确确定监测点的位置，可以更形象的反映出裂缝的位移变化情况；滑坡伸缩仪为一次性使用，减少了皮带以及线盘盒等结构带来的生产成本；采用无线无线近程信号传输系统，无需申请通信协议再加上简单的外围电路即可完成数据传输。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明滑坡伸缩仪的剖视图；
图2为本发明滑坡伸缩仪的俯视图。
具体实施方式
图1至图2示出本发明滑坡伸缩仪的一个优选实施例，其包括保护箱1、设于保护箱1内的位移检测装置、电池2以及GPS设备3；位移检测装置包括套管4、在套管4内滑动的滑动伸缩体5以及固定于套管4内壁上且与滑动伸缩体5抵接的触动开关6，滑动伸缩体5朝外的一端连接有拉线7。保护箱1用于承载滑坡伸缩仪的其它组件，防止雨水侵蚀或阳光暴晒造成损坏，等位移检测装置用于检测地质发生变化时监测点的位移变化情况，从而对地质灾害进行预警，电池2为位移检测装置的电源，设置GPS设备3可以准确确定监测点的位置信息。通常使用的位移检测的装置为线盘拉线式，通过皮带拉伸进行测量，本实施例中的位移检测装置利用测定不同电流的方法检测位移变化，包括套管4、在套管4内滑动的滑动伸缩体5以及固定于套管4内壁上且与滑动伸缩体5抵接的触动开关6，滑动伸缩体5朝外的一端连接有拉线7，地质发生运动时拉线7受力，通过拉动拉线7带动滑动伸缩体5在套管4内滑动，套管4的内壁上固定有触动开关6，滑动伸缩体5在滑动过程中与触动开关6刚好接触，通过滑动伸缩体5在套管4内滑动触碰不同的触动开关6，从而形成一个闭合的回路，根据电阻与导电物的长度的关系，不同位置的触动开关6对应不同大小的电流，因此拉线7的移动长度就可以根据电流来推算，继而获得地质运动的位移情况。
本实施例中还包括与触动开关6连接的电缆8，电缆8的另一端连接有转换器9，转换器9通过数据传输线10与外部连接，通过转换器9，将滑动伸缩体5在套管4内滑动产生的电信号转变成数字信号，可以根据不同监测地区的状况设置相应的预警阈值，当位移发生变化，达到预警位置时，滑动伸缩体5触发相应位置的触动开关6，电流发生变化，相对应的数字信号也发生变化，达到设置的阈值，发出预警信息，提醒可能发生地质灾害的风险，从而使相关人员尽早采取行动避免发生事故。
本实施例中多个触动开关6等角度环绕于套管4内壁上，形成层触动开关，层触动开关等距离竖直排布于套管4内壁，最外端的层触动开关为初始位置触动开关61。电缆8的起始为初始位置电缆81，初始位置电缆81与初始位置触动开关61相连接；当滑动伸缩体5在套管4内滑动时，上部与初始位置触动开关61接触，底部与其它层触动开关相接触，从而使初始位置电缆81、初始位置触动开关61、电缆8和层触动开关形成闭合回路，转换器9连接于闭合回路上，滑动伸缩体5在套管4内滑动，与不同的层触动开关接触，从而形成不同电流大小的回路，滑动伸缩体5的运动通过电流大小反映出来，在通过转换器9转换成数字信号。
本实施例中滑动伸缩体5和触动开关6材质均为铜，铜的导电性较好且价格较低，因此满足使用需求的同时又能降低成本。
本实施例中拉线7为轻质钢线，抗拉性能好，且质量较轻，拉动时较省力。
本发明的滑坡伸缩仪的工作原理为：
滑动伸缩体与触动开关接触联结通电，形成回路，当滑坡发生位移变化时，通过拉线传递力，滑动伸缩体也相应的发生位置变化，与不同位置的触动开关相连通电，根据电阻与导电物的长度的关系，不同位置的控制开关对应不同大小的电流，通过转换器，再将电信号转变成数字信号。同时根据勘察报告分析，设置相应的预警阈值，当位移发生变化，达到预警位置时，滑动伸缩体触发相应位置的开关，电流发生变化，相对应的数字信号也发生变化，达到设置的阈值，发出预警信息。同时滑坡伸缩仪内置小型GPS设备，可准确确定监测点的位置信息，可以更形象的反映出裂缝的位移变化情况。
数据传输方式：
现场信号传输采用无线近程信号传输系统，具有成本低、速率高、传输可靠等优点。在实际应用中，还可根据需要组成一对一、一对多、多对多的结构。
本发明的滑坡伸缩仪的使用方法为：
1、在裂缝的两端分别布置监测点和固定杆，固定杆要求抗挠强度较大。
2、完成现场的供电系统。
3、将滑坡伸缩仪固定在测点，传感器连接数据采集仪，路由器等，完成仪器的通电及传感器数据传输系统。
4、通过拉线跨裂缝连接滑坡伸缩仪和固定杆。
5、保护箱内不设置拉线线盘，根据现场实际所需的长度确定拉线固定长度，一端固定在滑动伸缩体的预留固定端，一端与固定杆固定。与传统的相比除了结构简单之外，也节省了拉线的材料。
6、当裂缝发生滑动时，滑动伸缩体在套管内的位移发生变化，和不用位置的触动开关连接，与初始位置触动开关形成闭合的电回路。不同的位置，电流大小不一样，转换成的数字信号也不一样，设置预警阈值，即可实现自动化监测的目的。同时滑坡伸缩仪内置小型GPS仪器，可准确确定监测点的位置信息。
使用本发明的滑坡伸缩仪，具有以下优点：结构简单，体积相对较小，野外安装施工时，携带方便；在裂缝位移发生变化的过程中，监测点的位置也会随之发生相应的变化，滑坡伸缩仪传感器内置小型GPS定位系统，能够准确确定监测点的位置，可以更形象的反映出裂缝的位移变化情况；滑坡伸缩仪为一次性使用，减少了皮带以及线盘盒等结构带来的生产成本；采用无线无线近程信号传输系统，无需申请通信协议再加上简单的外围电路即可完成数据传输。
以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.滑坡伸缩仪，其特征在于，包括保护箱(1)、设于所述保护箱(1)内的位移检测装置、电池(2)以及GPS设备(3)；
所述位移检测装置包括套管(4)、在所述套管(4)内滑动的滑动伸缩体(5)以及固定于所述套管(4)内壁上且与所述滑动伸缩体(5)抵接的触动开关(6)，所述滑动伸缩体(5)朝外的一端连接有拉线(7)。
2.根据权利要求1所述的滑坡伸缩仪，其特征在于，还包括与所述触动开关(6)连接的电缆(8)，所述电缆(8)的另一端连接有转换器(9)，所述转换器(9)通过数据传输线(10)与外部连接。
3.根据权利要求2所述的滑坡伸缩仪，其特征在于，多个所述触动开关(6)等角度环绕于所述套管(4)内壁上，形成层触动开关，所述层触动开关等距离竖直排布于所述套管(4)内壁，最外端的层触动开关为初始位置触动开关(61)。
4.根据权利要求3所述的滑坡伸缩仪，其特征在于，所述电缆(8)的起始为初始位置电缆(81)，所述初始位置电缆(81)与所述初始位置触动开关(61)相连接；当所述滑动伸缩体(5)在所述套管(4)内滑动时，上部与所述初始位置触动开关(61)接触，底部与其它层触动开关相接触，从而使所述初始位置电缆(81)、初始位置触动开关(61)、电缆(8)和层触动开关形成闭合回路，所述转换器(9)连接于所述闭合回路上。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的滑坡伸缩仪，其特征在于，所述滑动伸缩体(5)和触动开关(6)材质均为铜。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的滑坡伸缩仪，其特征在于，所述拉线(7)为轻质钢线。
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