CN111402549B - 一种基于监测多指标的滑坡预警装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于监测多指标的滑坡预警装置，主要涉及地质灾害监测领域。包括：三个测试杆，所述测试杆的两端均设有挡块、测力弹簧；三个测试量筒；三个测试基座，所述测试基座的底部的中部设有插针式土壤水分测试传感器，任意两个所述测试基座之间均通过测试杆连接，所述测试量筒的两侧均设有与测试杆相适应的连接座，所述测试杆贯穿连接座且与连接座滑动连接，所述连接座靠近测力弹簧的一侧设有压力传感器，所述测力弹簧的一端与挡块抵接，另一端与压力传感器抵接；控制柜。本发明的有益效果在于：它通过多组拉力之间的对比，结合多组土壤含水量数据的参照，能够降低外界因素对监测结果的影响，提高监测结果的可靠性。

Description

一种基于监测多指标的滑坡预警装置
技术领域
本发明涉及地质灾害监测领域，具体是一种基于监测多指标的滑坡预警装置。
背景技术
滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受地下水活动、雨水浸泡、地震等因素影响，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，滑坡常常给工农业的生产以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难，因此对滑坡的预警极为重要。目前，现有的滑坡预警装置的监测指标单一，主要是通过监测裂缝张开的大小进行预警，如滑坡预警伸缩仪，一般把它安装在滑坡、崩塌的地面裂缝两侧，当裂缝张开超过设定的报警阈值时，设备的报警器便会发出警报，通知监测人员马上注意查看和避灾，其监测结果受外界因素干扰较大，数据唯一且无其它参照数据，导致监测结果的可靠性低。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种基于监测多指标的滑坡预警装置，它通过多组拉力之间的对比和不同位置的高度的变化，结合多组土壤含水量数据的参照，能够降低外界因素对监测结果的影响，提高监测结果的可靠性。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种基于监测多指标的滑坡预警装置，包括：
三个测试杆，所述测试杆的两端均设有挡块、测力弹簧；
三个测试量筒，所述测试量筒中设有测试液，所述测试量筒上设有液位传感器，三个所述测试量筒中的任意两个的测试量筒的底端均通过软管连通；
三个测试基座，三个所述测试基座中的其中一个位于地面裂缝的一侧，另外两个位于地面裂缝的另外一侧，所述测试基座的底部的中部设有插针式土壤水分测试传感器，所述测试基座的底部阵列设有固定插针，所述测试基座的顶部的中部设有与测试量筒相适应的安装座，每个所述测试基座上均安装一个测试量筒，任意两个所述测试基座之间均通过测试杆连接，所述测试量筒的两侧均设有与测试杆相适应的连接座，所述连接座与测试基座转动连接，所述测试杆贯穿连接座，且所述测试杆与连接座滑动连接，所述测力弹簧位于挡块与连接座之间，所述连接座靠近测力弹簧的一侧设有压力传感器，所述测力弹簧的一端与挡块抵接，另一端与压力传感器抵接；
控制柜，所述控制柜的顶部设有太阳能电池板，所述控制柜内设有控制系统、无线传输模块、蓄电池，所述蓄电池与太阳能电池板电连接，所述液位传感器、插针式土壤水分测试传感器、压力传感器、无线传输模块均与控制系统信号连接。
优选的，所述测试杆包括若干个单元杆，所述单元杆的一端设有外螺纹，另一端设有与外螺纹相适应的螺纹孔。
优选的，所述测试液为防冻液。
优选的，所述安装座为套筒，所述套筒的外壁上设有锁紧螺丝。
优选的，所述连接座上竖直设有与测试杆相适应的腰型孔。
优选的，所述测力弹簧远离挡块的一端设有圆环，所述圆环与测试杆滑动连接，所述圆环远离测力弹簧的一端镶嵌有滚珠。
对比现有技术，本发明的有益效果在于：
本发明的三个测试基座位于一个三角形的三个顶点处，任意两个测试基座之间通过测试杆连接，可保证本发明整体结构的稳定性，当地面裂缝发生变化时，任意两个测试基座之间的距离都会发生变化，此时，测试杆上的测力弹簧被压缩，通过压力传感器可测得各个位置的拉力，可获得多组拉力数据，通过比对可消除一定的干扰；利用液位传感器测得测试量筒的液位，当地面裂缝发生变化时，不同的测试量筒的液位出现不同的变化，可获得地面裂缝两侧的绝对高度的变化值，与拉力数据对比，可进一步消除环境因素的干扰；利用插针式土壤水分测试传感器可测得地面裂缝两侧的土壤含水量数据，记载滑坡时的土壤含水量临界值，为滑坡评价提供参考，通过多组拉力之间的对比和不同位置的高度的变化，结合多组土壤含水量数据的参照，能够降低外界因素对监测结果的影响，提高监测结果的可靠性。
附图说明
附图1是本发明的结构示意图；
附图2是本发明的俯视图；
附图3是单元杆的结构示意图。
附图中标号：1、测试杆；11、挡块；12、测力弹簧；13、单元杆；14、螺纹孔；2、测试量筒；21、液位传感器；22、软管；3、测试基座；31、插针式土壤水分测试传感器；32、固定插针；33、安装座；34、连接座；35、压力传感器；36、锁紧螺丝；37、腰型孔；38、圆环。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
实施例：如附图1、附图2所示，本发明所述是一种基于监测多指标的滑坡预警装置，包括：
三个测试杆1，所述测试杆1的两端均设有挡块11、测力弹簧12，进一步的，为了适用于大小不同的裂缝，所述测试杆1包括若干个单元杆13，所述单元杆13的一端设有外螺纹，另一端设有与外螺纹相适应的螺纹孔14，通过调整单元杆13的数量能够根据裂缝的大小对测试杆1的长度进行调节。
三个测试量筒2，所述测试量筒2中设有测试液，所述测试量筒2上设有液位传感器21，液位传感器21用于测量测试量筒2内的测试液的液位，三个所述测试量筒2中的任意两个的测试量筒2的底端均通过软管22连通，当测试量筒2的绝对高度变化时，测试液从较高的测试量筒2中流入较低的测试量筒2，进一步的，为了保证低温时测试液的流动性，所述测试液为防冻液。
三个测试基座3，三个所述测试基座3中的其中一个位于地面裂缝的一侧，另外两个位于地面裂缝的另外一侧，三个测试基座3位于一个三角形的三个顶点处，任意两个测试基座3之间通过测试杆1连接，可保证本发明整体结构的稳定性。所述测试基座3的底部的中部设有插针式土壤水分测试传感器31，利用插针式土壤水分测试传感器31可测得地面裂缝两侧的土壤含水量数据，记载滑坡时的土壤含水量临界值，为滑坡评价提供参考。所述测试基座3的底部阵列设有固定插针32，利用固定插针32将测试基座3固定在地面上。所述测试基座3的顶部的中部设有与测试量筒2相适应的安装座33，进一步的，为了保证测试量筒安装的稳定性，所述安装座33为套筒，所述套筒的外壁上设有锁紧螺丝36，利用锁紧螺丝36将测试量筒2牢固的固定在安装座33上。每个所述测试基座3上均安装一个测试量筒2，任意两个所述测试基座3之间均通过测试杆1连接，所述测试量筒2的两侧均设有与测试杆1相适应的连接座34，所述连接座34与测试基座3转动连接，所述测试杆1贯穿连接座34，且所述测试杆1与连接座34滑动连接。进一步的，为了保证测试基座3的高度变化时，测试杆1与连接座34之间滑动的顺畅，所述连接座34上竖直设有与测试杆1相适应的腰型孔37。所述测力弹簧12位于挡块11与连接座34之间，所述连接座34靠近测力弹簧12的一侧设有压力传感器35，所述测力弹簧12的一端与挡块11抵接，另一端与压力传感器35抵接，进一步的，为了降低压力传感器35的磨损，所述测力弹簧12远离挡块11的一端设有圆环38，所述圆环38与测试杆1滑动连接，所述圆环38远离测力弹簧12的一端镶嵌有滚珠。
控制柜，所述控制柜的顶部设有太阳能电池板，所述控制柜内设有控制系统、无线传输模块、蓄电池，蓄电池为发明的运行供电，所述蓄电池与太阳能电池板电连接，所述液位传感器21、插针式土壤水分测试传感器31、压力传感器35、无线传输模块均与控制系统信号连接，通过无线传输模块将本发明的监测数据发送至监测中心，为滑坡预警提供原始数据。
在使用时，地面裂缝发生变化时，任意两个测试基座3之间的距离都会发生变化，此时，测试杆1两端的测力弹簧12被压缩，通过压力传感器35可测得各个位置的拉力，可获得多组拉力数据，通过比对可消除一定的干扰；当地面裂缝发生变化时，不同的测试量筒2的液位出现不同的变化，可获得地面裂缝两侧的绝对高度的变化值，与拉力数据对比，可进一步消除环境因素的干扰；通过多组拉力之间的对比和不同位置的高度的变化，结合多组土壤含水量数据的参照，能够降低外界因素对监测结果的影响，提高监测结果的可靠性。

Claims (6)

1.一种基于监测多指标的滑坡预警装置，其特征在于，包括：
三个测试杆(1)，所述测试杆(1)的两端均设有挡块(11)、测力弹簧(12)；
三个测试量筒(2)，所述测试量筒(2)中设有测试液，所述测试量筒(2)上设有液位传感器(21)，三个所述测试量筒(2)中的任意两个的测试量筒(2)的底端均通过软管(22)连通；
三个测试基座(3)，三个所述测试基座(3)中的其中一个位于地面裂缝的一侧，另外两个位于地面裂缝的另外一侧，所述测试基座(3)的底部的中部设有插针式土壤水分测试传感器(31)，所述测试基座(3)的底部阵列设有固定插针(32)，所述测试基座(3)的顶部的中部设有与测试量筒(2)相适应的安装座(33)，每个所述测试基座(3)上均安装一个测试量筒(2)，任意两个所述测试基座(3)之间均通过测试杆(1)连接，所述测试量筒(2)的两侧均设有与测试杆(1)相适应的连接座(34)，所述连接座(34)与测试基座(3)转动连接，所述测试杆(1)贯穿连接座(34)，且所述测试杆(1)与连接座(34)滑动连接，所述测力弹簧(12)位于挡块(11)与连接座(34)之间，所述连接座(34)靠近测力弹簧(12)的一侧设有压力传感器(35)，所述测力弹簧(12)的一端与挡块(11)抵接，另一端与压力传感器(35)抵接；
控制柜，所述控制柜的顶部设有太阳能电池板，所述控制柜内设有控制系统、无线传输模块、蓄电池，所述蓄电池与太阳能电池板电连接，所述液位传感器(21)、插针式土壤水分测试传感器(31)、压力传感器(35)、无线传输模块均与控制系统信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于监测多指标的滑坡预警装置，其特征在于：所述测试杆(1)包括若干个单元杆(13)，所述单元杆(13)的一端设有外螺纹，另一端设有与外螺纹相适应的螺纹孔(14)。
3.根据权利要求1所述的一种基于监测多指标的滑坡预警装置，其特征在于：所述测试液为防冻液。
4.根据权利要求1所述的一种基于监测多指标的滑坡预警装置，其特征在于：所述安装座(33)为套筒，所述套筒的外壁上设有锁紧螺丝(36)。
5.根据权利要求1所述的一种基于监测多指标的滑坡预警装置，其特征在于：所述连接座(34)上竖直设有与测试杆(1)相适应的腰型孔(37)。
6.根据权利要求1所述的一种基于监测多指标的滑坡预警装置，其特征在于：所述测力弹簧(12)远离挡块(11)的一端设有圆环(38)，所述圆环(38)与测试杆(1)滑动连接，所述圆环(38)远离测力弹簧(12)的一端镶嵌有滚珠。
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