CN109785587A - 一种基于北斗卫星定位的监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于北斗卫星定位的监测装置，包括监控装置、数据处理箱以及反馈装置，其中监控装置和数据处理箱连接，数据处理箱和反馈装置连接；所述监控装置用于监测滑坡位移；所述数据处理箱根据监控装置所监测到的滑坡位移的情况控制反馈装置进行动作，实现滑坡监测。应用本发明的技术方案，效果是：可以实时对坡体进行监测，经过将滑坡位移进行放大处理使得微小的滑坡量也可以直接监测出来，监测的精度高，同时将监测的数据及时的传送给监测人员以便及时采取相应的处理措施，起到保护人们生命和财产安全的作用。
Description
技术领域
本发明涉及地质灾害监测技术领域，具体涉及一种基于北斗卫星定位的监测装置。
背景技术
滑坡是一种发生频率高、突发性强、危害大的地质灾害，滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。滑坡严重威胁到人们的生命和财产安全，因此，对滑坡进行有效的监测十分重要。
现有的监控装置精确度不够，当坡体下滑的数值过小时，可能设备无法进行识别，且当前装置需要在现场进行实地数据采集，十分不便，数据采集完成后还需要对设备上的数值进行换算，对施工人员的要求过高。
综上所述，急需一种简单、易于操作的监控装置以解决现有技术中存在的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种基于北斗卫星定位的监测装置，具体技术方案如下：
一种基于北斗卫星定位的监测装置，包括监控装置、数据处理箱以及反馈装置，其中监控装置和数据处理箱连接，数据处理箱和反馈装置连接；所述监控装置用于监测滑坡的位移；所述数据处理箱根据监控装置所监测到的滑坡位移的情况控制反馈装置进行动作，实现滑坡监测。
以上技术方案中优选的，所述数据处理箱包括拉力传感器模块、处理模块、控制模块以及输出模块且各模块之间电连接；所述拉力传感器模块用于接收监控装置的滑坡位移信号，所述处理模块用于放大滑坡位移信号，所述控制模块用于根据放大信号控制输出模块动作，所述输出模块通过牵引绳连接所述反馈装置实现反馈装置根据放大信号动作。
以上技术方案中优选的，所述反馈装置包括电机、安装箱、北斗定位天线以及安装座；所述安装座上设有用于安装电机的型腔，所述电机设置于型腔内，所述安装箱设置于电机上，所述北斗定位天线由电机驱动进行运动；所述安装箱内相对设置第一导体和第二导体，其中第一导体与电机电连接，第二导体通过弹簧设置于所述安装箱上，所述牵引绳和第二导体连接实现牵引绳带着第二导体与第一导体贴合或者分开，从而实现电机通电或断电，进而实现电机带着北斗定位天线运动，所述北斗定位天线将运动前和运动后的位置信息传输给监测人员，从而实现滑坡检测。
以上技术方案中优选的，所述反馈装置还包括传送带和支架，所述传送带两端均设置转轴且其中的一个转轴与电机的输出轴连接，从而实现电机驱动传送带运动；所述支架设置于安装座上，用于支撑所述传送带和转轴；所述北斗定位天线设置于传送带上且跟随所述传送带运动。
以上技术方案中优选的，所述安装电机的型腔的侧面设有检修口。
以上技术方案中优选的，所述监控装置包括用于监测滑坡位移的定位器，所述定位器的顶部设有信号发射头，侧面设有拉环；所述拉环通过拉绳与所述拉力传感器模块连接实现将监测到的滑坡位移传递给数据处理箱。
以上技术方案中优选的，所述拉绳包括拉绳本体和安装套，所述拉绳本体设置于安装套内且所述拉绳本体可以相对于安装套运动。
以上技术方案中优选的，所述拉绳精度为毫米级别。
应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：
(1)本发明的监测装置包括监控装置、数据处理箱以及反馈装置，其中监控装置和数据处理箱连接，数据处理箱和反馈装置连接；所述监控装置用于监测滑坡位移；所述数据处理箱根据监控装置所监测到的滑坡位移的情况控制反馈装置进行动作，实现滑坡监测。所述数据处理箱包括拉力传感器模块、处理模块、控制模块以及输出模块且各模块之间电连接；所述拉力传感器模块用于接收监控装置的滑坡位移信号，所述处理模块用于放大滑坡位移信号，所述控制模块用于根据放大信号控制输出模块动作，所述输出模块通过牵引绳连接所述反馈装置实现反馈装置根据放大信号动作。通过对滑坡位移量的放大处理，使得即使滑坡量在很小的情况下也能被本发明的监测装置监测到并体现出来，同时将监测的位移量传递给监测人员，这可以很好的对坡体进行监测，尤其是滑坡的位移量很小的时候，这种情况往往是出现滑坡的前兆，通过本发明的监测装置可以实现将小位移量的滑坡情况监测出来，监测人员可以根据滑坡的前兆及时采取预防措施，因此，使用本发明的监测装置可以很好的起到预防滑坡灾害的作用，起到保护人们生命和财产安全的作用。
(2)本发明的监测装置通过第一导体和第二导体的贴合实现电机通电和断电，通过输出模块控制牵引绳动作，即通过牵引绳给第二导体施加一个拉力使得第一导体和第二导体贴合(相当于开关的功能)，同时控制拉力的施加时间(即控制第一导体和第二导体贴合的时间)，因此，可以控制电机旋转量，进而控制北斗定位天线的位移量，使得不同的滑坡位移量均可以在本发明的监测装置中体现出来；因此，本发明的监测装置即可以实现对滑坡进行监测，同时还可以区分滑坡不同的下滑量。
(3)本发明的监测装置包括北斗定位天线，通过无线网络可以将北斗定位天线的位移量传送给移动终端，监测人员通过移动终端可以及时得知坡体的下滑情况。
(4)本发明的监测装置结构简单、易于制造，设置检修口可以对电机进行检修，便于维护监测装置。
(5)本发明的拉绳包括拉绳本体和安装套，所述安装套可以对拉绳本体进行保护，防止拉绳在使用的过程中损坏导致监测不精确，通过设置拉绳实现对滑坡的位移量进行高精度测量。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明优选实施例1的整体结构示意图；
图2是图1中反馈装置俯视结构示意图；
其中，1、定位器，11、信号发射头，12、拉环，2、拉绳，21、安装套，3、数据处理箱，31、拉力传感器模块，32、处理模块，33、控制模块，34、输出模块，4、牵引绳，5、电机，51、检修口，6、安装箱，61、第一导体，62、第二导体，7、北斗定位天线，8、安装座，9、传送带，10、支架。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1：
参见图1-2，一种基于北斗卫星定位的监测装置，包括监控装置、数据处理箱以及反馈装置，其中监控装置和数据处理箱连接，数据处理箱和反馈装置连接；所述监控装置用于监测滑坡的位移；所述数据处理箱根据监控装置所监测到的滑坡位移的情况控制反馈装置进行动作，实现滑坡监测。
所述数据处理箱包括拉力传感器模块31、处理模块32、控制模块33以及输出模块34且各模块之间电连接；所述拉力传感器模块31用于接收监控装置的滑坡位移信号，所述处理模块32用于放大滑坡位移信号，所述控制模块用于根据放大信号控制输出模块34动作，所述输出模块通过牵引绳4连接所述反馈装置实现反馈装置根据放大信号动作。
优选的，处理模块、控制模块通过CPU实现放大处理以及控制输出模块动作的目的，所述输出模块包括输出电机，所述输出电机由控制模块控制进行动作，具体是控制输出电机进行旋转，同时控制输出电机动作持续的时间，所述输出电机的输出轴和牵引绳连接，从而实现输出电机旋转带着牵引绳运动的目的。所述拉力传感器模块通过拉力传感器接收拉绳传递的滑坡位移信号并将信号传递给处理模块。
在实际的信号传递过程中，所述拉力传感器是将滑坡位移信号(即滑坡位移量)转化为电信号，处理模块根据拉力传感器的电信号进行放大处理，并将放大后的电信号传递给控制模块，进而通过控制模块控制输出电机动作。处理模块将电信号放大处理的过程请参照现有技术，在此不再描述。
所述反馈装置包括电机5、安装箱6、北斗定位天线7以及安装座8；所述安装座8上设有用于安装电机5的型腔，所述电机设置于型腔内，所述安装箱6设置于电机5上，所述北斗定位天线7由电机5驱动进行运动；所述安装箱6内相对设置第一导体61和第二导体62，其中第一导体61与电机5电连接，第二导体通过弹簧设置于所述安装箱上，所述牵引绳4和第二导体连接实现牵引绳4带着第二导体与第一导体贴合或者分开，从而实现电机5通电或断电，进而实现电机5带着北斗定位天线7运动，所述北斗定位天线将运动前和运动后的位置信息传输给监测人员，从而实现滑坡检测。其中，第二导体、弹簧以及安装箱之间应该做好绝缘措施。
在本实施例中，第一导体61和第二导体62贴合或者分开充当电机5通电或断电的开关，其中第一导体和第二导体之间的间隙很小且两者贴合迅速，因此第一导体和第二导体贴合的时间并不会对北斗定位天线7的运动距离产生影响。
所述反馈装置还包括传送带9和支架10，所述传送带9两端均设置转轴且其中的一个转轴与电机5的输出轴连接，从而实现电机驱动传送带9运动；所述支架10设置于安装座8上，用于支撑所述传送带和转轴；所述北斗定位天线7设置于传送带上且跟随所述传送带运动。
优选的，所述安装电机5的型腔的侧面设有检修口51，通过所述检修口可以对电机进行检修。
所述监控装置包括用于监测滑坡位移的定位器1，所述定位器的顶部设有信号发射头11，侧面设有拉环12；所述拉环12通过拉绳2与所述拉力传感器模块31连接实现将监测到的滑坡位移传递给数据处理箱。
通过将定位器安装在坡道内，当坡道发生位移时，定位器跟随坡道滑动从而带动拉绳进行移动将滑坡位移的信号传递给数据处理箱，从而实现监测滑坡的目的；所述信号发射头与定位器之间可以拆卸，方便后期维护，同时通过信号发射头可以便于寻找定位器。
所述拉绳2包括拉绳本体和安装套21，所述拉绳本体设置于安装套内且所述拉绳本体可以相对于安装套运动。
优选的，所述拉绳精度为毫米级别。
应用本实施例的技术方案，具体是：
将定位器安装在需要监测的坡体内，数据处理箱设置于检测站处；当坡体下滑时会通过高精度拉绳将滑坡的位移的距离传送至拉力传感器，拉力传感器将数据传输给处理模块将数据进行扩大处理，然后通过控制模块将对输出模块进行操控，输出模块通过输出电机在给牵引绳提供一个相应的拉力，同时控制拉力持续的时间，牵引绳拉动第二导体相对于第一导体运动，从而使第一导体与第二导体贴合，使得电机通电从而运转，电机带动传送带和北斗定位天线进行移动，北斗定位天线会将移动之前的数据和移动之后的数据分别进行记录，并发送到移动终端上，工作人员可直接读出北斗定位天线移动的数据。
其中，输出模块通过输出电机在给牵引绳提供一个拉力的同时控制拉力持续的时间，因此可以控制电机5通电的时间。
需要说明的是，本实施例中的电机5优选伺服电机，电机5通电时间(即拉力持续的时间)与滑坡发生的时间相等(即开始发生滑坡到滑坡结束的时间)，由于在滑坡发生的过程中拉力传感器的拉力数值会跟随滑坡的位移发生变化，滑坡位移量越大拉力数值也会越大，相应的，滑坡位移的变化速率(即滑坡的快慢)也会影响拉力数值的变化速率；因此可以根据拉力数值的变化速率相应的控制伺服电机的转速，通过控制伺服电机的转速以及通电时间实现控制北斗定位天线的运动量，从而实现将不同的滑坡位移量通过北斗定位天线的运动表示出来。北斗定位天线运动的距离与滑坡位移量之间的关系为D＝xd，其中D为北斗定位天线运动的距离，d为滑坡位移量，x为取值范围为1-10。
因此本发明的监测装置只适用于微小、缓慢的滑坡位移监测，其滑坡位移的变化速率过大时，现有电机的转速调节速率无法实现根据拉力数值的变化速率进行调节，即拉力数值的变化速率超过了电机转速调节速率。
应用本发明的技术方案，效果是：
通过本发明的监测装置可以实现将小位移量的滑坡情况监测出来，同时将监测的数据及时的传送给监测人员以便及时采取相应的处理措施，因此，使用本发明的监测装置可以很好的起到预防滑坡灾害的作用，起到保护人们生命和财产安全的作用。
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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。
Claims (8)
1.一种基于北斗卫星定位的监测装置，其特征在于，包括监控装置、数据处理箱以及反馈装置，其中监控装置和数据处理箱连接，数据处理箱和反馈装置连接；所述监控装置用于监测滑坡的位移；所述数据处理箱根据监控装置所监测到的滑坡位移的情况控制反馈装置进行动作，实现滑坡监测。
2.根据权利要求1所述的基于北斗卫星定位的监测装置，其特征在于，所述数据处理箱包括拉力传感器模块(31)、处理模块(32)、控制模块(33)以及输出模块(34)且各模块之间电连接；所述拉力传感器模块(31)用于接收监控装置的滑坡位移信号，所述处理模块(32)用于放大滑坡位移信号，所述控制模块用于根据放大信号控制输出模块(34)动作，所述输出模块通过牵引绳(4)连接所述反馈装置实现反馈装置根据放大信号动作。
3.根据权利要求2所述的基于北斗卫星定位的监测装置，其特征在于，所述反馈装置包括电机(5)、安装箱(6)、北斗定位天线(7)以及安装座(8)；所述安装座(8)上设有用于安装电机(5)的型腔，所述电机设置于型腔内，所述安装箱(6)设置于电机(5)上，所述北斗定位天线(7)由电机(5)驱动进行运动；所述安装箱(6)内相对设置第一导体(61)和第二导体(62)，其中第一导体(61)与电机(5)电连接，第二导体通过弹簧设置于所述安装箱上，所述牵引绳(4)和第二导体连接实现牵引绳(4)带着第二导体与第一导体贴合或者分开，从而实现电机通电或断电，进而实现电机(5)带着北斗定位天线(7)运动，所述北斗定位天线将运动前和运动后的位置信息传输给监测人员，从而实现滑坡检测。
4.根据权利要求3所述的基于北斗卫星定位的监测装置，其特征在于，所述反馈装置还包括传送带(9)和支架(10)，所述传送带(9)两端均设置转轴且其中的一个转轴与电机(5)的输出轴连接，从而实现电机驱动传送带(9)运动；所述支架(10)设置于安装座(8)上，用于支撑所述传送带和转轴；所述北斗定位天线(7)设置于传送带上且跟随所述传送带运动。
5.根据权利要求3或4所述的基于北斗卫星定位的监测装置，其特征在于，所述安装电机(5)的型腔的侧面设有检修口(51)。
6.根据权利要求2所述的基于北斗卫星定位的监测装置，其特征在于，所述监控装置包括用于监测滑坡位移的定位器(1)，所述定位器的顶部设有信号发射头(11)，侧面设有拉环(12)；所述拉环(12)通过拉绳(2)与所述拉力传感器模块(31)连接实现将监测到的滑坡位移传递给数据处理箱。
7.根据权利要求6所述的基于北斗卫星定位的监测装置，其特征在于，所述拉绳(2)包括拉绳本体和安装套(21)，所述拉绳本体设置于安装套内且所述拉绳本体可以相对于安装套运动。
8.根据权利要求7所述的基于北斗卫星定位的监测装置，其特征在于，所述拉绳精度为毫米级别。
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