CN110926392A

CN110926392A - 一种滑坡位移监测系统

Info

Publication number: CN110926392A
Application number: CN202010103626.0A
Authority: CN
Inventors: 张亮; 宋杰; 董梅; 胡辉
Original assignee: Hangzhou Ruhr Technology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Ruhr Technology Co Ltd
Priority date: 2020-02-20
Filing date: 2020-02-20
Publication date: 2020-03-27
Anticipated expiration: 2040-02-20
Also published as: CN110926392B

Abstract

本发明涉及滑坡监测领域，尤其涉及一种滑坡位移监测系统。一种滑坡位移监测系统，包括：测量装置、电源、无线数据发射装置，所述测量装置包括：固定杆、竖直储液管、水平储液管、压力传感器一、压力传感器二，所述固定杆的底部固定设置在基岩面内，固定杆的顶部竖直延伸至滑坡体内，所述竖直储液管内均匀设置多个隔层，并固定设置在固定杆顶上，水平储液管固定设置在竖直储液管侧壁上且靠近上方的位置，水平储液管与竖直储液管不连通，竖直储液管、水平储液管管壁侧面分别设有弹性片一、弹性片二。本发明解决了测量时产生误差、误报等问题。

Description

一种滑坡位移监测系统

技术领域

本发明涉及滑坡监测领域，尤其涉及一种滑坡位移监测系统。

背景技术

现有常用的滑坡位移监测手段为地表GPS、TDR技术、埋入式布设光纤和测斜孔位移测量，GPS位移测量只能针对地表单点的变形测量，不能完成地面以下局部变形的测量；TDR技术、埋入式布设光纤等新兴材料技术测量精度及可靠度不高，易被剪断；测斜孔位移测量是现有测量手段中广受认可且能较为真实反应滑坡变形的测量方法，不过该测量方法耗时耗力且测量结果也会因不同操作人员的操作差异产生较大随机误差，可能会造成误报。

因此，针对以上问题进行改进。

发明内容

因此，本发明正是鉴于以上问题而做出的，本发明通过横、竖液管及传感器的设置，解决测量时产生误差、误报等问题。本发明是通过以下技术方案实现上述目的：

在发明的一个方面中，一种滑坡位移监测系统，包括：测量装置、电源、无线数据发射装置。

所述测量装置包括：固定杆、竖直储液管、水平储液管、压力传感器一、压力传感器二。

所述固定杆的底部固定设置在基岩面内，固定杆的顶部竖直延伸至滑坡体内，所述竖直储液管内均匀设置多个隔层，并固定设置在固定杆顶上，水平储液管固定设置在竖直储液管侧壁上且靠近上方的位置，水平储液管与竖直储液管不连通，竖直储液管、水平储液管管壁侧面分别设有弹性片一、弹性片二，压力传感器一、压力传感器二分别测量水平储液管与竖直储液管内的压力。

在发明的另一个方面中，一种滑坡位移监测系统，包括：测量装置一、电源一、无线数据发射装置一。

所述测量装置一包括：固定杆一、竖直储液管一、水平储液管一、应变式传感器、压力传感器三、压力传感器四。

所述固定杆一的底部固定设置在基岩面一内，固定杆一的顶部竖直延伸至滑坡体一内，所述竖直储液管一固定设置在固定杆一上，水平储液管一固定设置在竖直储液管一侧壁上且靠近上方的位置，水平储液管一与竖直储液管一不连通，水平储液管一、竖直储液管一管壁侧面分别均匀间隔设有弹性片三、弹性片四，弹性片三上设置应变式传感器，压力传感器三、压力传感器四分别测量水平储液管一、竖直储液管一内的压力。

本发明的有益效果如下：

1.本发明通过竖直储液管的结构设置，使得无需布置过多的压力传感器就可以感知土壤位移的压力变化，使得测量更为精准，同时也可以根据竖直储液管每个隔层内压力值变化，确定滑坡水平方向位移发生的具体位置及大小；

2. 本发明通过竖直储液管和水平储液管内部的压力传感器的数据，分别对应监测滑坡体水平方向和竖直方向的位移程度，从而可以进一步确定顶部滑坡位移发生的大致角度，为后期滑坡走势的研究提供数据支持；

3.本发明的监测系统采用等级报警监测的方式，使得报警更加准确，同时使得对滑坡的监测以及人员安排调度更加合理有序。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的竖直储液管和水平储液管的结构设置示意图。

图3为本发明的实施例的整体结构示意图。

图4为本发明的实施例的竖直储液管一和水平储液管一的结构细节设置示意图。

具体实施方式

本发明的优选实施例将通过参考附图进行详细描述，这样对于本发明所属领域的现有技术人员中具有普通技术的人来说容易实现这些实施例。然而本发明也可以各种不同的形式实现，因此本发明不限于下文中描述的实施例。另外，为了更清楚地描述本发明，与本发明没有连接的部件将从附图中省略。

实施例一：

如图1-2所示，一种滑坡位移监测系统，包括：测量装置1、电源2、无线数据发射装置3。

所述测量装置1包括：固定杆11、竖直储液管12、水平储液管13、压力传感器一14、压力传感器二15；所述固定杆11的底部固定设置在基岩面41内，固定杆11的顶部竖直延伸至滑坡体42内，竖直储液管12固定设置在固定杆11顶上，竖直储液管12内均匀设置多个隔层，竖直储液管12的每个隔层的左侧管壁均开设孔洞一121，孔洞一121处设置弹性片一122，弹性片一122紧贴竖直储液管12内壁设置且将孔洞一121封堵，竖直储液管12的每个隔层内部均充满液体，竖直储液管12的每个隔层内的顶端均设置压力传感器一14，水平储液管13固定设置在竖直储液管12侧壁上且靠近上方的位置，水平储液管13与竖直储液管12不连通，水平储液管13的上侧管壁上开孔洞二131，孔洞二131处设置弹性片二132，弹性片二132紧贴水平储液管13内壁设置且将孔洞二131封堵，水平储液管13内部充满液体，水平储液管13的内部一端设置压力传感器二15，压力传感器一14和压力传感器二15均通过线缆与电源2连接且压力传感器一14和压力传感器二15分别通过线缆与无线数据发射装置3连接，无线数据发射装置3通过GSM实时将监测到的压力传感器的数据传输至数据接收终端（数据接收终端未图示），数据接收终端与报警模块连接（报警模块未图示）。当滑坡体42发生位移时，竖直储液管12的弹性片一122受到挤压，使得竖直储液管12内凹，进而使得竖直储液管12内的每个隔层顶端的压力传感器一14的值增加，根据每个隔层的压力传感器一14的值，探究滑坡体内位移发生的具体位置及大小，结合水平储液管13内的压力传感器二15的数值变化，可以进一步确定顶部滑坡位移发生的大致角度，为后期滑坡走势的研究提供数据支持。

当监测到竖直储液管12的下方位置的隔层内的压力传感器一14的值明显增加时，报警模块进行一级报警，提醒工作人员注意警惕；当监测到竖直储液管12的中部位置的隔层内的压力传感器一14的值明显增加时，报警模块进行二级报警，通知疏导附近人员及时撤离；当监测到竖直储液管12的上方位置的隔层内的压力传感器一14的值明显增加时，报警模块进行三级报警并封锁附近路面。

优选的，作为一种可实施方式，所述竖直储液管12内至少设置三个隔层，此设置使得可以较为准确的确定滑坡体42位移是发生在下部，中部还是上部，从而可以更准确进行预警，以及为后期滑坡走势的研究提供更加准确的数据支持。

优选的，作为一种可实施方式，所述竖直储液管12侧壁上可固定设置多个水平储液管13，此设置使得可以进一步较为准确监测滑坡体42竖直方向的位移程度，竖直储液管12和水平储液管13内的压力传感器值结合，可以进一步确定滑坡位移发生的大致角度。

本实施例一的工作原理：

首先，对滑坡体42进行勘察，并确认重点监测位置，从滑坡体42的地表至基岩面41钻监测孔，钻有水平方向和竖直方向的监测孔。将测量装置1安装在相应的监测孔内，其中通过竖直储液管12内的各个隔层内的压力传感器一14的数值变化，确定滑坡体42内土壤位移的具体位置及大小；当监测到竖直储液管12的下方位置的隔层内的压力传感器一14的值明显增加时，报警模块进行一级报警，提醒工作人员注意警惕；当监测到竖直储液管12的中部位置的隔层内的压力传感器一14的值明显增加时，报警模块进行二级报警，通知疏导附近人员及时撤离；当监测到竖直储液管12的上方位置的隔层内的压力传感器一14的值明显增加时，报警模块进行三级报警并封锁附近路面，且结合水平储液管13内的压力传感器二15的数值变化，可以进一步确定顶部滑坡位移发生的大致角度。

实施例二：

如图3-4所示，一种滑坡位移监测系统，包括：测量装置一5、电源一6、无线数据发射装置一7。

所述测量装置一5包括：固定杆一51、竖直储液管一52、水平储液管一53、应变式传感器54、压力传感器三55、压力传感器四56；所述固定杆一51的底部固定设置在基岩面一81内，固定杆一51的顶部竖直延伸至滑坡体一82内，竖直储液管一52固定设置在固定杆一51上，竖直储液管一52的左侧管壁上开设多个孔洞三521，孔洞三521处设置弹性片三522，弹性片三522紧贴竖直储液管内壁设置且将孔洞三521封堵，竖直储液管一52内部均充满液体，弹性片三522上设置应变式传感器54，竖直储液管一52内部顶端设置压力传感器三55，水平储液管一53固定设置在竖直储液管一52侧壁上且靠近上方的位置，水平储液管一53与竖直储液管一52不连通，水平储液管一53的上侧管壁上开孔洞四531，孔洞四531处设置弹性片四532，弹性片四532紧贴水平储液管内壁设置且将孔洞四531封堵，水平储液管一53内部充满液体，水平储液管一53的内部一端设置压力传感器四56；应变式传感器54、压力传感器三55以及压力传感器四56均通过线缆与电源一6连接且应变式传感器54、压力传感器三55以及压力传感器四56分别通过线缆与无线数据发射装置一7连接，无线数据发射装置一7通过GSM实时将监测到的应变式传感器54与压力传感器的数据传输至数据接收终端（数据接收终端未图示），数据接收终端与报警模块连接（报警模块未图示）。当监测到竖直储液管一52下方位置的弹性片三522上的应变式传感器54的值持续发生变化时，报警模块进行一级报警，提醒工作人员注意警惕；当监测到竖直储液管一52中部位置的弹性片三522上的应变式传感器54的值持续发生变化，报警模块进行二级报警，通知疏导附近人员及时撤离；当监测到竖直储液管一52上方位置的弹性片三522上的应变式传感器54的值发生持续变化时，报警模块进行三级报警并封锁附近路面，且结合竖直储液管一52内的压力传感器三55和水平储液管一53内的压力传感器四56的数值变化，可以进一步确定顶部滑坡位移发生的大致角度，为后期滑坡走势的研究提供数据支持。

本实施例二的工作原理：

首先，对滑坡体一82进行勘察，并确认重点监测位置，从滑坡体一82的地表至基岩面一81钻监测孔。将测量装置一5安装在相应的监测孔内，其中通过竖直储液管一52的弹性片三522上的应变式传感器54的数值变化，确定滑坡体内土壤位移的具体位置及大小；当监测到竖直储液管一52下方位置的弹性片三522上的应变式传感器54的值发生变化时，报警模块进行一级报警，提醒工作人员注意警惕；当监测到竖直储液管一52中部位置的弹性片三522上的应变式传感器54的值发生变化，报警模块进行二级报警，通知疏导附近人员及时撤离；当监测到竖直储液管一52上方位置的弹性片三522上的应变式传感器54的值发生变化时，报警模块进行三级报警并封锁附近路面。

Claims

1.一种滑坡位移监测系统，包括：测量装置（1）、电源（2）、无线数据发射装置（3）；

所述测量装置（1）包括：固定杆（11）、竖直储液管（12）、水平储液管（13）、压力传感器一（14）、压力传感器二（15）；

所述固定杆（11）的底部固定设置在基岩面（41）内，固定杆（11）的顶部竖直延伸至滑坡体（42）内，其特征在于：所述竖直储液管（12）内均匀设置多个隔层，并固定设置在固定杆（11）顶上，水平储液管（13）固定设置在竖直储液管（12）侧壁上且靠近上方的位置，水平储液管（13）与竖直储液管（12）不连通，竖直储液管（12）、水平储液管（13）管壁侧面分别设有弹性片一（122）、弹性片二（132），压力传感器一（14）、压力传感器二（15）分别测量水平储液管（13）与竖直储液管（12）内的压力。

2.根据权利要求1所述的一种滑坡位移监测系统，其特征在于：所述竖直储液管（12）每个隔层的左侧管壁均开设孔洞一（121），孔洞一（121）处设置弹性片一（122），弹性片一（122）紧贴竖直储液管（12）内壁设置且将孔洞一（121）封堵，竖直储液管（12）的每个隔层内部均充满液体，竖直储液管（12）的每个隔层内的顶端均设置压力传感器一（14），水平储液管（13）固定设置在竖直储液管（12）侧壁上且靠近上方的位置，水平储液管（13）与竖直储液管（12）不连通。

3.根据权利要求1所述的一种滑坡位移监测系统，其特征在于：所述水平储液管（13）的上侧管壁上开孔洞二（131），孔洞二（131）处设置弹性片二（132），弹性片二（132）紧贴水平储液管（13）内壁设置且将孔洞二（131）封堵，水平储液管（13）内部充满液体，水平储液管（13）的内部一端设置压力传感器二（15）。

4.根据权利要求1所述的一种滑坡位移监测系统，其特征在于：所述压力传感器一（14）和压力传感器二（15）均通过线缆与电源（2）连接且压力传感器一（14）和压力传感器二（15）分别通过线缆与无线数据发射装置（3）连接，无线数据发射装置（3）通过GSM实时将监测到的压力传感器的数据传输至数据接收终端。

5.根据权利要求1所述的一种滑坡位移监测系统，其特征在于：所述竖直储液管（12）侧壁上可固定设置多个水平储液管（13）。

6.根据权利要求1所述的一种滑坡位移监测系统，其特征在于：所述竖直储液管（12）内至少设置三个隔层。

7.一种滑坡位移监测系统，包括：测量装置一（5）、电源一（6）、无线数据发射装置一（7）；

所述测量装置一（5）包括：固定杆一（51）、竖直储液管一（52）、水平储液管一（53）、应变式传感器（54）、压力传感器三（55）、压力传感器四（56）；

所述固定杆一（51）的底部固定设置在基岩面一（81）内，固定杆一（51）的顶部竖直延伸至滑坡体一（82）内，其特征在于：所述竖直储液管一（52）固定设置在固定杆一（51）上，水平储液管一（53）固定设置在竖直储液管一（52）侧壁上且靠近上方的位置，水平储液管一（53）与竖直储液管一（52）不连通，水平储液管一（53）、竖直储液管一（52）管壁侧面分别均匀间隔设有弹性片三（522）、弹性片四（532），弹性片三（522）上设置应变式传感器（54），压力传感器三（55）、压力传感器四（56）分别测量水平储液管一（53）、竖直储液管一（52）内的压力。

8.根据权利要求7所述的一种滑坡位移监测系统，其特征在于：所述竖直储液管一（52）的左侧管壁上开设多个孔洞三（521），孔洞三（521）处设置弹性片三（522），弹性片三（522）紧贴竖直储液管内壁设置且将孔洞三（521）封堵，竖直储液管一（52）内部均充满液体，竖直储液管一（52）内部顶端设置压力传感器三（55）。

9.根据权利要求7所述的一种滑坡位移监测系统，其特征在于：所述水平储液管一（53）的上侧管壁上开孔洞四（531），孔洞四（531）处设置弹性片四（532），弹性片四（532）紧贴水平储液管内壁设置且将孔洞四（531）封堵，水平储液管一（53）内部充满液体，水平储液管一（53）的内部一端设置压力传感器四（56）。

10.根据权利要求7所述的一种滑坡位移监测系统，其特征在于：所述应变式传感器（54）、压力传感器三（55）以及压力传感器四（56）均通过线缆与电源一（6）连接且应变式传感器（54）、压力传感器三（55）以及压力传感器四（56）分别通过线缆与无线数据发射装置一（7）连接，无线数据发射装置一（7）通过GSM实时将监测到的应变式传感器（54）与压力传感器的数据传输至数据接收终端。