CN113503930A - 一种边坡变形一体化监测装置及安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种边坡变形一体化监测装置及安装方法，边坡变形一体化监测装置包括移动板、底部板、调节安装机构、固定柱、GNSS观测机构和光纤光栅传感器，固定柱适于插设在待监测区域的土体中并连接移动板、调节安装机构和底部板，调节安装机构适于设置在底部板上并位于移动板与底部板之间；GNSS观测机构适于设置在底部板或移动板上，光纤光栅传感器适于设置在移动板、底部板和待监测区域土体三者中至少一者处；调节安装机构适于调整固定柱与底部板的相对位置以调整移动板与底部板之间的间距。本发明的边坡变形一体化监测装置易于拆装及维护，通过采用光纤光栅传感器，降低了监测数据解调、分析的难度与成本以及监测装置的集成难度。

Description

一种边坡变形一体化监测装置及安装方法

技术领域

本发明涉及滑坡灾害监测技术领域，具体而言，涉及一种边坡变形一体化监测装置及安装方法。

背景技术

边坡变形造成的失稳滑塌已成为山区公路交通的一大安全隐患，会严重威胁到附近工程的建设和安全运行，造成人员伤亡和财产损失，甚至是带来毁灭性的灾难。近年来边坡灾害数量不断增多，对边坡安全性提出了更高的要求和更大的需求，变形监测结果是对边坡进行破坏分析的重要依据，如何监控和预警边坡安全问题引起了越来越多的重视。

由于边坡变形监测包含多种监测指标，需要设置传感器等监测结构，但现有技术中用于边坡变形监测的传感器等监测结构种类繁多，且多种监测结构基于光学、电学、声学等多种原理进行监测，增加了后期数据统一解调和分析的难度与成本。且现有的用于边坡变形监测的装置大多结构复杂，不利于用于边坡变形监测的装置的拆装及维护。

发明内容

本发明解决的问题是：如何提供一种结构简单、易于拆装及维护且监测数据易解调、分析的边坡变形监测装置。

为解决上述问题，本发明提供一种边坡变形一体化监测装置，包括移动板、底部板、调节安装机构、固定柱、GNSS观测机构和光纤光栅传感器，所述固定柱适于插设在待监测区域的土体中并连接所述移动板、所述调节安装机构和所述底部板，所述调节安装机构适于设置在所述底部板上并位于所述移动板与所述底部板之间；所述GNSS观测机构适于设置在所述底部板或所述移动板上，所述光纤光栅传感器适于设置在所述移动板、所述底部板和所述待监测区域土体三者中至少一者处；所述调节安装机构适于调整所述固定柱与所述底部板的相对位置以调整所述移动板与所述底部板之间的间距。

可选地，所述GNSS观测机构包括GNSS接收一体机、支撑柱、机电集成机箱和太阳能供电板，所述支撑柱适于设置在所述底部板上并贯穿所述移动板，所述GNSS接收一体机和所述太阳能供电板适于设置在所述支撑柱贯穿所述移动板的一端处，所述机电集成机箱适于设置在所述支撑柱上并位于所述移动板与所述底部板之间；所述光纤光栅传感器适于通过光缆接入所述机电集成机箱。

可选地，还包括适于设置在所述底部板下端的安装柱；所述安装柱和所述固定柱均设有两个，所述GNSS观测机构位于两个所述固定柱之间，两个所述固定柱位于两个所述安装柱之间。

可选地，所述安装柱和所述固定柱的侧壁上均设有螺纹。

可选地，所述底部板包括多个底板，多个所述底板适于沿所述移动板的长度方向依次可拆卸连接或转动连接。

可选地，所述调节安装机构包括适于设置在所述底部板上的支撑筒以及设置在所述支撑筒上的传动结构；所述固定柱背离所述待监测区域土体的一端依次贯穿所述底部板和所述支撑筒，并与所述移动板连接；所述传动结构适于驱动所述底部板沿所述固定柱的长度方向移动。

可选地，所述固定柱包括均设有螺纹的第一柱体和第二柱体，所述第一柱体上螺纹的外径大于所述第二柱体上螺纹的外径；所述传动结构包括第一齿轮传动结构和第二齿轮传动结构，所述第一齿轮传动结构包括设置在所述支撑筒上的第一旋钮以及设置在所述支撑筒内并与所述第一柱体螺纹连接的第一齿轮，所述第一旋钮朝向所述第一柱体的一端设有适于与所述第一齿轮啮合的第二齿轮；所述第二齿轮传动结构包括设置在所述支撑筒上的第二旋钮以及设置在所述支撑筒内并与所述第二柱体螺纹连接的第三齿轮，所述第二旋钮朝向所述第二柱体的一端设有适于与所述第三齿轮啮合的第四齿轮。

可选地，所述光纤光栅传感器包括适于设置在所述移动板上端的光纤光栅雨量计和光纤光栅温度计，所述移动板上端设有滑槽，所述光纤光栅雨量计和所述光纤光栅温度计均适于沿所述滑槽滑动并锁定。

可选地，所述光纤光栅传感器包括光纤光栅裂缝计、光纤光栅岩土温度计、光纤光栅深层位移计、光纤光栅含水率计和光纤光栅液位传感器，所述光纤光栅裂缝计适于设置在所述待监测区域的土体表层，所述光纤光栅岩土温度计、所述光纤光栅深层位移计、所述光纤光栅含水率计和所述光纤光栅液位传感器均适于埋设在所述待监测区域的土体中。

为解决上述问题，本发明还提供一种边坡变形一体化监测装置的安装方法，适用于在待监测区域安装如上所述的边坡变形一体化监测装置，包括：

在所述待监测区域的土体安装并固定所述边坡变形一体化监测装置的固定柱；

先后安装所述边坡变形一体化监测装置的底部板和调节安装机构至所述固定柱上；

安装所述边坡变形一体化监测装置的GNSS观测机构的支撑柱至所述底部板时，将所述GNSS观测机构的机电集成机箱安装在所述支撑柱上；

安装所述边坡变形一体化监测装置的移动板至所述固定柱和所述支撑柱上；

先后安装所述GNSS观测机构的太阳能供电板和GNSS接收一体机至所述支撑柱上。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：边坡变形一体化监测装置通过移动板、底部板、调节安装机构、固定柱、GNSS观测机构和光纤光栅传感器等结构装配构成，结构简单且易于安装和拆卸，提升了边坡变形一体化监测装置的安装和调试效率并节省了安装和调试时间，方便了边坡变形一体化监测装置的后期维护。边坡变形一体化监测装置采用光纤光栅传感器来协同监测边坡变形动态的多种类监测指标，提升了监测数据的准确性与可靠性，且降低了监测数据解调和分析的难度与成本，同时使得各类光纤光栅传感器统一采用光缆传输与解调，提升了边坡变形一体化监测装置的集成度。而且，通过对照GNSS观测机构测得的表层位移（或沉降）与光纤光栅传感器中的光纤光栅深层位移计测得的土体深层位移（或沉降），极大地降低了边坡变形一体化监测装置的误警率（错误预警概率）。

附图说明

图1为本发明实施例中边坡变形一体化监测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中边坡变形一体化监测装置另一视角的结构示意图；

图3为本发明实施例中边坡变形一体化监测装置又一视角的结构示意图；

图4为本发明实施例中移动板、调节安装机构与底板连接的结构示意图；

图5为本发明实施例中边坡变形一体化监测装置的安装方法的流程图。

附图标记说明：

1-移动板，11-滑槽；2-底部板，21-底板；3-调节安装机构，31-支撑筒，311-第一开口，312-第二开口，32-传动结构，321-第一齿轮传动结构，3211-第一齿轮，3212-第二齿轮，322-第二齿轮传动结构，3221-第三齿轮，3222-第四齿轮；4-固定柱，41-第一柱体，42-第二柱体；5-GNSS观测机构，51-GNSS接收一体机，52-支撑柱，53-机电集成机箱，54-太阳能供电板；6-光纤光栅传感器，61-光纤光栅雨量计，62-光纤光栅温度计，63-光纤光栅裂缝计，64-光纤光栅岩土温度计，65-光纤光栅深层位移计，66-光纤光栅含水率计，67-光纤光栅液位传感器；7-安装柱。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，本文提供的Z坐标轴中，Z轴的正向代表上方，Z轴的反向代表下方。同时，要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

结合图1-图3所示，本发明实施例提供本发明实施例提供一种边坡变形一体化监测装置，包括移动板1、底部板2、调节安装机构3、固定柱4、GNSS观测机构和光纤光栅传感器6，固定柱4适于插设在待监测区域的土体中并连接移动板1、调节安装机构3和底部板2，调节安装机构3适于设置在底部板2上并位于移动板1与底部板2之间；GNSS观测机构适于设置在底部板2或移动板1上，光纤光栅传感器6适于设置在移动板1、底部板2和待监测区域土体三者中至少一者处；调节安装机构3适于调整固定柱4与底部板2的相对位置以调整移动板1与底部板2之间的间距。

本实施例中，边坡变形一体化监测装置用于设置在边坡等待监测区域处，以监测边坡变形动态得到边坡变形动态监测结果，从而根据边坡变形动态监测结果对边坡进行破坏分析、监控和安全预警等，一方面，对不宜处理或危险性较大的滑坡，监测其变形动态，及时预警，以预防边坡失稳滑塌等灾害发生；另一方面，对于加固处理中以及处理完的边坡，监测变形动态能够为施工提供可靠的资料，保障施工安全。具体地，边坡变形一体化监测装置通过固定柱4等结构固定在待监测区域土体中，保证边坡变形一体化监测装置的稳定工作；底部板2、调节安装机构3和移动板1从下至上依次设置在固定柱4上，即调节安装机构3设置在移动板1与底部板2之间，调节安装机构3用于调整移动板1与底部板2之间的间距，以适应边坡变形一体化监测装置安装在边坡时坡度的需求或边坡变形一体化监测装置高度安装的需要。GNSS观测机构设置在底部板2或移动板1上，用于通过GNSS（GlobalNavigation Satellite System，全球导航卫星系统）监测待监测区域土体的表层位移（或沉降），以与光纤光栅传感器6中的光纤光栅深层位移计65（后文介绍）测得的土体深层位移（或沉降）进行对照，避免仅使用GNSS观测机构或光纤光栅深层位移计65单独监测时产生的误差。边坡变形一体化监测装置的传感器均采用光纤光栅传感器6，例如适于设置在移动板1和/或底部板2上的光纤光栅雨量计61和光纤光栅温度计62、适于设置在待监测区域土体表层的光纤光栅裂缝计63以及适于设置在待监测区域土体深层（即埋设在待监测区域土体中）的光纤光栅岩土温度计64、光纤光栅深层位移计65、光纤光栅含水率计66和光纤光栅液位传感器67等，通过统一采用光纤光栅传感器6来监测边坡变形动态，以发挥光纤光栅传感器6精度高、集成简单、抗电磁干扰、信号带宽大、灵敏度高、易于复用、重量轻、适于在高温、腐蚀性的危险环境中使用等优势，实现多种类监测指标的协同融合监测，以便于对得到的监测数据进行统一解调和分析，降低了监测数据解调和分析的难度与成本。

这样，边坡变形一体化监测装置通过移动板1、底部板2、调节安装机构3、固定柱4、GNSS观测机构和光纤光栅传感器6等结构装配构成，结构简单且易于安装和拆卸，提升了边坡变形一体化监测装置的安装和调试效率并节省了安装和调试时间，方便了边坡变形一体化监测装置的后期维护。边坡变形一体化监测装置采用光纤光栅传感器6来协同监测边坡变形动态的多种类监测指标，提升了监测数据的准确性与可靠性，且降低了监测数据解调和分析的难度与成本，同时使得各类光纤光栅传感器6统一采用光缆传输与解调，提升了边坡变形一体化监测装置的集成度。而且，通过对照GNSS观测机构测得的表层位移（或沉降）与光纤光栅传感器6中的光纤光栅深层位移计65测得的土体深层位移（或沉降），极大地降低了边坡变形一体化监测装置的误警率（错误预警概率）。

可选地，结合图1-图3所示，GNSS观测机构包括GNSS接收一体机51、支撑柱52、机电集成机箱53和太阳能供电板54，支撑柱52适于设置在底部板2上并贯穿移动板1，GNSS接收一体机51和太阳能供电板54适于设置在支撑柱52贯穿移动板1的一端处，机电集成机箱53适于设置在支撑柱52上并位于移动板1与底部板2之间；光纤光栅传感器6适于通过光缆接入机电集成机箱53。

本实施例中，支撑柱52设置在底部板2上端（即底部板2位于图1中Z轴正向的一端），并向上贯穿移动板1设置（即移动板1上设有适于容纳支撑柱52的通孔）。机电集成机箱53可拆卸连接（例如卡接）在支撑柱52上，以提升机电集成机箱53在支撑柱52上拆装的便捷性；且机电集成机箱53位于移动板1与底部板2之间，以在减小边坡变形一体化监测装置体积的同时，通过移动板1与底部板2对机电集成机箱53起到保护作用。太阳能供电板54用于为GNSS接收一体机51和/或光纤光栅传感器6供电，保证边坡变形一体化监测装置长期稳定运行；太阳能供电板54设置在支撑柱52贯穿移动板1的一端处，以避免太阳能供电板54设置在移动板1与底部板2之间时被移动板1遮挡光照。GNSS观测机构的GNSS接收一体机51用于通过GNSS监测待监测区域土体的表层位移（或沉降），其设置在支撑柱52顶端处，以保证接收信号的稳定。而且，光纤光栅传感器6通过光缆接入机电集成机箱53，GNSS接收一体机51通过相应数据线接入机电集成机箱53，便于两类数据（即光纤光栅传感器6获得的数据与GNSS接收一体机51获得的数据）传输至数据中心进行解调和分析，且提升了边坡变形一体化监测装置的集成度。在一些实施例中，支撑柱52的侧壁和通孔的内壁上分别设有卡槽和卡扣中的一种，且卡槽与卡扣适于卡接配合，通过卡槽与卡扣的卡接配合以提升支撑柱52的稳定性；为避免卡槽与卡扣的卡接配合阻碍移动板1与支撑柱52的相对移动，优选卡槽与卡扣沿支撑柱52的轴线方向设置（即卡槽与卡扣的延伸方向平行于支撑柱52的轴线方向）。

可选地，结合图1、图2所示，边坡变形一体化监测装置还包括适于设置在底部板2下端的安装柱7；安装柱7和固定柱4均设有两个，GNSS观测机构位于两个固定柱4之间，两个固定柱4位于两个安装柱7之间。

本实施例中，固定柱4设有两个，以提升边坡变形一体化监测装置设置在待监测区域时的稳定性，保证位于两个固定柱4之间的GNSS观测机构的稳定。安装柱7设置在底部板2下端（即底部板2位于图1中Z轴反向的一端）并适于插设在待监测区域的土体中，且两个安装柱7适于夹持两个固定柱4，即安装柱7与固定柱4沿底部板2的长度方向间隔设置，以进一步提升边坡变形一体化监测装置设置在待监测区域时的稳定性。在一些实施例在，例如光纤光栅岩土温度计64、光纤光栅深层位移计65、光纤光栅含水率计66和光纤光栅液位传感器67的光纤光栅传感器6适于通过卡套可拆卸连接在安装柱7上，以提升光纤光栅传感器6拆装的便捷性，保证设置在安装柱7上的光纤光栅传感器6的位置稳定。

可选地，结合图1、图2和图4所示，安装柱7和固定柱4的侧壁上均设有螺纹。

本实施例中，安装柱7和固定柱4的侧壁上均设有外螺纹，以增大安装柱7和固定柱4与土体的接触面积，增强安装柱7、固定柱4与土体的咬合接触程度，从而提升边坡变形一体化监测装置设置在待监测区域时的稳定性。

可选地，结合图1、图4所示，底部板2包括多个底板21，多个底板21适于沿移动板1的长度方向依次可拆卸连接或转动连接。

本实施例中，底部板2适于折叠或拼接，以使得底部板2适于调整长度而适应安装需求。具体地，适于沿移动板1的长度方向依次可拆卸连接的多个底板21使得底部板2适于拼接拆装，例如相邻的底板21之间采用插接配合、卡接配合等；适于沿移动板1的长度方向依次转动连接的多个底板21则使得底部板2适于折叠。在一些实施例中，优选相邻的底板21组件可拆卸连接，使得不同位置的底板21可根据安装需求先后安装，例如，先安装连接固定柱4的中间部分底板21，后在中间部分底部板2两端拼接连接安装柱7的底板21（安装柱7与相应底板21可以是采用可拆卸连接或一体结构）。

可选地，结合图1、图2和图4所示，调节安装机构3包括适于设置在底部板2上的支撑筒31以及设置在支撑筒31上的传动结构32；固定柱4背离待监测区域土体的一端依次贯穿底部板2和支撑筒31，并与移动板1连接；传动结构32适于驱动底部板2沿固定柱4的长度方向移动。

本实施例中，底部板2与调节安装机构3的支撑筒31通过紧固件（例如螺钉、螺栓等）可拆卸连接，以提升调节安装机构3在底部板2上拆装的便捷性。固定柱4的上端向上依次贯穿底部板2和支撑筒31，并与移动板1连接，起到支撑移动板1的作用；且支撑筒31通过设置在支撑筒31上的传动结构32（例如齿轮传动结构等）与固定柱4连接，使得固定柱4对底部板2和调节安装机构3同样起到支撑作用。传动结构32适于驱动支撑筒31和底部板2沿固定柱4的长度方向（也是固定柱4的轴线方向）移动以调整移动板1与底部板2之间的间距，以适应边坡变形一体化监测装置安装在边坡时坡度的需求或边坡变形一体化监测装置高度安装的需要。

可选地，结合图4所示，固定柱4包括均设有螺纹的第一柱体41和第二柱体42，第一柱体41上螺纹的外径大于第二柱体42上螺纹的外径；传动结构32包括第一齿轮传动结构321和第二齿轮传动结构322，第一齿轮传动结构321包括设置在支撑筒31上的第一旋钮以及设置在支撑筒31内并与第一柱体41螺纹连接的第一齿轮3211，第一旋钮朝向第一柱体41的一端设有适于与第一齿轮3211啮合的第二齿轮3212；第二齿轮传动结构322包括设置在支撑筒31上的第二旋钮以及设置在支撑筒31内并与第二柱体42螺纹连接的第三齿轮3221，第二旋钮朝向第二柱体42的一端设有适于与第三齿轮3221啮合的第四齿轮3222。

本实施例中，支撑筒31朝向移动板1的一端设有第一开口311，底部板2与支撑筒31的连接处设有第二开口312；第二柱体42背离待监测区域土体的一端经第二开口312贯穿底部板2并与第一柱体41的一端连接，第一柱体41的另一端经第一开口311与移动板1连接。第一齿轮3211、第二齿轮3212、第三齿轮3221和第四齿轮3222均设置在支撑筒31内，齿轮对第一齿轮3211、第二齿轮3212、第三齿轮3221和第四齿轮3222起到保护作用，保证第一齿轮3211与第二齿轮3212之间以及第三齿轮3221与第四齿轮3222之间的稳定啮合。第一旋钮远离第二齿轮3212的一端以及第二旋钮远离第四齿轮3222的一端均设置在支撑筒31外，以便于对第一旋钮和第二旋钮进行操作，例如转动第一旋钮以驱动第二齿轮3212和第一齿轮3211、转动第二旋钮以驱动第四齿轮3222和第三齿轮3221，由于固定柱4固定在土体，通过转动第一旋钮、第二旋钮即可调整第一齿轮3211、第三齿轮3221与固定柱4的相对位置，从而实现支撑筒31和底部板2沿固定柱4长度方向移动；而在不对第一旋钮和第二旋钮进行操作时，传动结构32锁定以保证边坡变形一体化监测装置的稳定。在一些实施例中，第一齿轮3211、第二齿轮3212、第三齿轮3221和第四齿轮3222均优选为锥齿轮，且第一齿轮3211位于第二齿轮3212上方（即图4中Z轴正向）并与第二齿轮3212啮合，第三齿轮3221位于第四齿轮3222下方（即图4中Z轴反向）并与第二齿轮3212啮合，使得第一齿轮3211与第三齿轮3221对第二齿轮3212和第四齿轮3222起到限位作用，从而保证支撑筒31、底部板2与固定柱4相对位置的稳定。第一柱体41上螺纹的外径大于第二柱体42上螺纹的外径，一方面，增大第一柱体41与移动板1的接触面积，提升第一柱体41与移动板1连接时的稳定性；另一方面，使得第一柱体41下端对第三齿轮3221的移动起到限位作用，避免第三齿轮3221移动至第一柱体41上，从而避免支撑筒31与底部板2沿固定柱4上移过度。

可选地，结合图1-图4所示，光纤光栅传感器6包括适于设置在移动板1上端的光纤光栅雨量计61和光纤光栅温度计62，移动板1上端设有滑槽11，光纤光栅雨量计61和光纤光栅温度计62均适于沿滑槽11滑动并锁定。

光纤光栅雨量计61用于监测雨量及雨量变化，光纤光栅温度计62用于监测温度及温度变化。光纤光栅雨量计61和光纤光栅温度计62嵌入移动板1上端的滑槽11以进行安装，并在沿滑槽11滑动至所需位置时锁定卡紧，以提升光纤光栅雨量计61和光纤光栅温度计62在移动板1上拆装的便捷性。

可选地，结合图1所示，光纤光栅传感器6包括光纤光栅裂缝计63、光纤光栅岩土温度计64、光纤光栅深层位移计65、光纤光栅含水率计66和光纤光栅液位传感器67，光纤光栅裂缝计63适于设置在待监测区域的土体表层，光纤光栅岩土温度计64、光纤光栅深层位移计65、光纤光栅含水率计66和光纤光栅液位传感器67均适于埋设在待监测区域的土体中。

光纤光栅裂缝计63设置在待监测区域的土体表层，用于土体裂缝监测，其长度可根据需求设定，安装时两端固定即可，例如将光纤光栅裂缝计63分别连接在两个固定柱4上。光纤光栅岩土温度计64用于实现土体的实时温度监测，光纤光栅深层位移计65用于监测土体深层位移（或沉降），光纤光栅含水率计66用于监测土体的含水率，光纤光栅液位传感器67用于所在土体的地下水位监测。光纤光栅岩土温度计64、光纤光栅深层位移计65、光纤光栅含水率计66和光纤光栅液位传感器67可以是直接埋设在待监测区域的土体中或可拆卸连接（例如卡接）在两个安装柱7上后再埋设在待监测区域的土体中，并通过铠装光缆走线接入机电集成机箱53。

可选地，各类光纤光栅传感器6可通过法兰头串联，从而实现在待监测区域的分布式布设。

结合图1、图5所示，本发明实施例还提供一种边坡变形一体化监测装置的安装方法，适用于在待监测区域安装上述的边坡变形一体化监测装置，包括以下步骤：

步骤100、在待监测区域的土体安装并固定边坡变形一体化监测装置的固定柱4。

具体地，通过钻孔方式，将两个固定柱4置于土体内，通过勘察边坡倾斜角度，合理设置两个安装柱7的高度，以适应最佳监测需求，进而通过填埋回土或者浇筑混凝土的方式进行固定柱4的固定（或永久固定）。

步骤200、先后安装边坡变形一体化监测装置的底部板2和调节安装机构3至固定柱4上。

具体地，先在固定柱4上安装底部板2，再将调节安装机构3套设在固定柱4上并连接在底部板2上，并根据监测需求设置高度调整底部板2和调节安装机构3的设置高度。

步骤300、安装边坡变形一体化监测装置的GNSS观测机构的支撑柱52至底部板2时，并将GNSS观测机构的机电集成机箱53安装在支撑柱52上。

具体地，将支撑柱52安装在底部板2上端位于两个固定柱4之间的位置处，将机电集成机箱53可拆卸连接在支撑柱52上。

步骤400、安装边坡变形一体化监测装置的移动板1至固定柱4和支撑柱52上。

具体地，将中间位置设有通孔（通孔直径略大于支撑柱52直径）的移动板1套设在支撑柱52上，且移动板1两端处与固定柱4上端连接。

步骤500、先后安装GNSS观测机构的太阳能供电板54和GNSS接收一体机51至支撑柱52上。

具体地，将太阳能供电板54和GNSS接收一体机51先后安装在支撑柱52上端，使得太阳能供电板54和GNSS接收一体机51位于移动板1上方，避免移动板1折叠光线及信号等。在一些实施例中，太阳能供电板54与支撑柱52卡接配合，GNSS接收一体机51与支撑柱52通过紧固件连接。

对于光纤光栅传感器6的安装，在光纤光栅裂缝计63需要连接固定柱4时，可在步骤100中完成光纤光栅裂缝计63的安装。光纤光栅雨量计61和光纤光栅温度计62可在步骤400中进行安装，即在移动板1安装完成后安装光纤光栅雨量计61和光纤光栅温度计62，光纤光栅雨量计61与光纤光栅温度计62可通过法兰头连接，并在后期统一接入机电集成机箱53。在需要将光纤光栅岩土温度计64、光纤光栅深层位移计65、光纤光栅含水率计66和光纤光栅液位传感器67安装在安装柱7上时，步骤200中先安装中间部分的底板21，再将光纤光栅岩土温度计64、光纤光栅深层位移计65、光纤光栅含水率计66和光纤光栅液位传感器67连接在安装柱7上，并将设置有安装柱7的底板21拼接在中间部分的底板21两端即可；在一些实施例中，光纤光栅岩土温度计64与光纤光栅深层位移计65设置在一个安装柱7上，光纤光栅含水率计66和光纤光栅液位传感器67设置在另一个安装柱7上。

这样，通过边坡变形一体化监测装置的安装方法，以在待监测区域安装边坡变形一体化监测装置，提升边坡变形一体化监测装置的安装效率，节省边坡变形一体化监测装置的安装和调试时间。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种边坡变形一体化监测装置，其特征在于，包括移动板（1）、底部板（2）、调节安装机构（3）、固定柱（4）、GNSS观测机构和光纤光栅传感器（6），所述固定柱（4）适于插设在待监测区域的土体中并连接所述移动板（1）、所述调节安装机构（3）和所述底部板（2），所述调节安装机构（3）适于设置在所述底部板（2）上并位于所述移动板（1）与所述底部板（2）之间；所述GNSS观测机构适于设置在所述底部板（2）或所述移动板（1）上，所述光纤光栅传感器（6）适于设置在所述移动板（1）、所述底部板（2）和所述待监测区域土体三者中至少一者处；所述调节安装机构（3）适于调整所述固定柱（4）与所述底部板（2）的相对位置以调整所述移动板（1）与所述底部板（2）之间的间距。

2.如权利要求1所述的边坡变形一体化监测装置，其特征在于，所述GNSS观测机构包括GNSS接收一体机（51）、支撑柱（52）、机电集成机箱（53）和太阳能供电板（54），所述支撑柱（52）适于设置在所述底部板（2）上并贯穿所述移动板（1），所述GNSS接收一体机（51）和所述太阳能供电板（54）适于设置在所述支撑柱（52）贯穿所述移动板（1）的一端处，所述机电集成机箱（53）适于设置在所述支撑柱（52）上并位于所述移动板（1）与所述底部板（2）之间；所述光纤光栅传感器（6）适于通过光缆接入所述机电集成机箱（53）。

3.如权利要求1所述的边坡变形一体化监测装置，其特征在于，还包括适于设置在所述底部板（2）下端的安装柱（7）；所述安装柱（7）和所述固定柱（4）均设有两个，所述GNSS观测机构位于两个所述固定柱（4）之间，两个所述固定柱（4）位于两个所述安装柱（7）之间。

4.如权利要求3所述的边坡变形一体化监测装置，其特征在于，所述安装柱（7）和所述固定柱（4）的侧壁上均设有螺纹。

5.如权利要求1-4中任一项所述的边坡变形一体化监测装置，其特征在于，所述底部板（2）包括多个底板（21），多个所述底板（21）适于沿所述移动板（1）的长度方向依次可拆卸连接或转动连接。

6.如权利要求1-4中任一项所述的边坡变形一体化监测装置，其特征在于，所述调节安装机构（3）包括适于设置在所述底部板（2）上的支撑筒（31）以及设置在所述支撑筒（31）上的传动结构（32）；所述固定柱（4）背离所述待监测区域土体的一端依次贯穿所述底部板（2）和所述支撑筒（31），并与所述移动板（1）连接；所述传动结构（32）适于驱动所述底部板（2）沿所述固定柱（4）的长度方向移动。

7.如权利要求6所述的边坡变形一体化监测装置，其特征在于，所述固定柱（4）包括均设有螺纹的第一柱体（41）和第二柱体（42），所述第一柱体（41）上螺纹的外径大于所述第二柱体（42）上螺纹的外径；所述传动结构（32）包括第一齿轮传动结构（321）和第二齿轮传动结构（322），所述第一齿轮传动结构（321）包括设置在所述支撑筒（31）上的第一旋钮以及设置在所述支撑筒（31）内并与所述第一柱体（41）螺纹连接的第一齿轮（3211），所述第一旋钮朝向所述第一柱体（41）的一端设有适于与所述第一齿轮（3211）啮合的第二齿轮（3212）；所述第二齿轮传动结构（322）包括设置在所述支撑筒（31）上的第二旋钮以及设置在所述支撑筒（31）内并与所述第二柱体（42）螺纹连接的第三齿轮（3221），所述第二旋钮朝向所述第二柱体（42）的一端设有适于与所述第三齿轮（3221）啮合的第四齿轮（3222）。

8.如权利要求1-4中任一项所述的边坡变形一体化监测装置，其特征在于，所述光纤光栅传感器（6）包括适于设置在所述移动板（1）上端的光纤光栅雨量计（61）和光纤光栅温度计（62），所述移动板（1）上端设有滑槽（11），所述光纤光栅雨量计（61）和所述光纤光栅温度计（62）均适于沿所述滑槽（11）滑动并锁定。

9.如权利要求1-4中任一项所述的边坡变形一体化监测装置，其特征在于，所述光纤光栅传感器（6）包括光纤光栅裂缝计（63）、光纤光栅岩土温度计（64）、光纤光栅深层位移计（65）、光纤光栅含水率计（66）和光纤光栅液位传感器（67），所述光纤光栅裂缝计（63）适于设置在所述待监测区域的土体表层，所述光纤光栅岩土温度计（64）、所述光纤光栅深层位移计（65）、所述光纤光栅含水率计（66）和所述光纤光栅液位传感器（67）均适于埋设在所述待监测区域的土体中。

10.一种边坡变形一体化监测装置的安装方法，适用于在待监测区域安装如权利要求1-9中任一项所述的边坡变形一体化监测装置，其特征在于，包括：

在所述待监测区域的土体安装并固定所述边坡变形一体化监测装置的固定柱（4）；

先后安装所述边坡变形一体化监测装置的底部板（2）和调节安装机构（3）至所述固定柱（4）上；

安装所述边坡变形一体化监测装置的GNSS观测机构的支撑柱（52）至所述底部板（2）时，将所述GNSS观测机构的机电集成机箱（53）安装在所述支撑柱（52）上；

安装所述边坡变形一体化监测装置的移动板（1）至所述固定柱（4）和所述支撑柱（52）上；

先后安装所述GNSS观测机构的太阳能供电板（54）和GNSS接收一体机（51）至所述支撑柱（52）上。

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