CN113538856B - 一种边坡综合监测预警平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种边坡综合监测预警平台，包括，监测站点，所述监测站点包括基座和立杆，所述立杆设置于所述基座上，所述立杆顶部设置有气象监测仪，所述立杆上设置有光伏板和集控箱；监测终端包括固定终端和移动终端，所述集控箱与所述固定终端和所述移动终端之间信号连接；该平台可长期对边坡监测，掌握边坡变形特征和发展规律，为研究人员研究边坡地质灾害发生的临界条件、规模、位移方向、失稳方式、危害大小以及及时预报边坡失稳或突发地质灾害提供准确的数据支撑。

Description

一种边坡综合监测预警平台

技术领域

本发明涉及边坡综合监测预警技术领域，尤其是一种边坡综合监测预警平台。

背景技术

交通干道在经过一些低矮的小山时会对山体的一侧进行开挖，以便于道路的施工，由于开挖山体在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面就是交通干道边坡。我国属于多山国家，大部分的交通干道建设都会产生边坡。

边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，坡体应力状态产生变化，当滑动力或倾覆力达到以至超过抗滑力或抗倾覆力而失去平衡时，即出现变破坏，发生位移、变形、滑动和坍塌等地质灾害，给交通安全以及人民生命财产造成巨大损失。如何确保边坡安全和稳定性日益成为一个重要课题。

边坡监测系统是了解交通干线运行状态的耳目，是保证交通干线稳定、安全，保障人民生命财产安全、充分发挥交通大动脉的重要手段。因此，对交通干线边坡实施监测具有重要性和必要性。

合理的边坡监测可以提供相关边坡恶性发展的报警，提供可靠的监测数据资料以识别不稳定边坡的变形和潜在破坏的机制及其影响范围，为防灾减灾提供预警，避免或者减少地质灾害所带来的难以估量的损失,达到保障边坡结构安全和车辆安全运行的目的。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例，在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述和/或现有技术中所存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明所要解决的技术问题是边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，坡体应力状态产生变化，当滑动力或倾覆力达到以至超过抗滑力或抗倾覆力而失去平衡时，即出现变破坏，发生位移、变形、滑动和坍塌等地质灾害，而现有技术无对此进行监控预警的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种边坡综合监测预警平台，包括，

监测站点，所述监测站点包括基座和立杆，所述立杆设置于所述基座上，所述立杆顶部设置有气象监测仪，所述立杆上设置有光伏板和集控箱；

监测终端包括固定终端和移动终端，所述集控箱与所述固定终端和所述移动终端之间信号连接。

作为本发明所述边坡综合监测预警平台的一种优选方案，其中：所述集控箱中设置有通讯模块和电源模块，所述电源模块与所述光伏板电连接；

所述气象监测仪与所述通讯模块信号连接。

作为本发明所述边坡综合监测预警平台的一种优选方案，其中：所述集控箱上还设置有定位仪。

作为本发明所述边坡综合监测预警平台的一种优选方案，其中：所述监测站点还包括土壤水分计和测斜仪，所述土壤水分计设置于泥土中，所述测斜仪设置于边坡坡顶、腰部和坡脚；

所述土壤水分计和测斜仪与所述集控箱连接。

作为本发明所述边坡综合监测预警平台的一种优选方案，其中：所述监测站点还包括裂缝计和MEMS渗压计，所述裂缝计设置于边坡结构表面，所述MEMS渗压计深埋于土体中；

所述裂缝计和MEMS渗压计与所述集控箱连接。

作为本发明所述边坡综合监测预警平台的一种优选方案，其中：集控箱中设置有横杆，所述横杆上设置有测斜仪，所述测斜仪通过固定组件固定在所述横杆上。

作为本发明所述边坡综合监测预警平台的一种优选方案，其中：所述测斜仪包括感应单元、底板和水平仪，所述底板设置于所述感应单元下方，所述水平仪设置于所述感应单元侧面。

作为本发明所述边坡综合监测预警平台的一种优选方案，其中：所述固定组件包括固定块和连接件，所述固定块底部设置有固定槽，所述固定槽套设于支架上并通过焊接连接，所述连接件嵌入所述固定块中，所述测斜仪与所述连接件连接。

作为本发明所述边坡综合监测预警平台的一种优选方案，其中：所述固定块顶部设置有放置槽，所述放置槽底部设置有六边形槽；所述连接件包括连接板，所述连接板设置于所述放置槽中，所述底板上设置有第一通孔，所述连接板上设置有第二通孔。

作为本发明所述边坡综合监测预警平台的一种优选方案，其中：所述六边形槽中放置有螺母，螺栓穿过所述第一通孔和第二通孔与所述螺母连接。

本发明的有益效果：该平台可长期对边坡监测，掌握边坡变形特征和发展规律，为研究人员研究边坡地质灾害发生的临界条件、规模、位移方向、失稳方式、危害大小以及及时预报边坡失稳或突发地质灾害提供准确的数据支撑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明提供的一种实施例所述的边坡综合监测预警平台中监测站点的结构示意图；

图2为本发明提供的一种实施例所述的边坡综合监测预警平台中集控箱的结构示意图；

图3为本发明提供的一种实施例所述的边坡综合监测预警平台中器件电连接结构示意图；

图4为本发明提供的一种实施例所述的边坡综合监测预警平台中测斜仪于固定组件的连接剖面结构示意图；

图5为本发明提供的一种实施例所述的边坡综合监测预警平台中固定块的结构示意图；

图6为本发明提供的一种实施例所述的边坡综合监测预警平台中轴的放置结构示意图；

图7为本发明提供的一种实施例所述的边坡综合监测预警平台中第一通孔和第二通孔的对接结构示意图；

图8为本发明提供的一种实施例所述的边坡综合监测预警平台中旋钮的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

再其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1～3，本实施例提供了一种边坡综合监测预警平台，包括监测站点100，监测站点100包括基座101和立杆102，立杆102设置于基座101上，立杆102顶部设置有气象监测仪103，立杆102上设置有光伏板104和集控箱105；

监测终端200包括固定终端201和移动终端202，集控箱105与固定终端201和移动终端202之间信号连接。

立杆102上还设置有摄像头111，在现场合适的位置布设高清视频监控监测点，运用视觉AI技术，对拍摄下的图像、视频中进行图像信息分析比较，精确发现问题。

气象监测仪103具体为微气象监测仪，滑坡体或边坡的环境监测一般多采用雨量作为的主要技术要求，可根据地形条件和周围环境的情况在合适的地方布置雨量监测测点，拟采用全自动的微气象监测仪，能可同时测风速、风向、雨量、温度、湿度、气压六种气象参数，同时还具有结构紧凑，没有任何移动部件，坚固耐用的特点，而且不需维护和现场校准。

集控箱105中设置有通讯模块105a和电源模块105b，电源模块105b与光伏板104电连接；

气象监测仪103与通讯模块105a信号连接。

集控箱105上还设置有定位仪106，定位仪106具体为北斗高精度定位天线，其主要用来观测和分析坡体地表沉降灾害动态变化的情况。

监测站点100还包括土壤水分计107和测斜仪108，土壤水分计107设置于泥土中，测斜仪108设置于边坡坡顶、腰部和坡脚；

土壤水分计107和测斜仪108与集控箱105连接。

滑测斜仪108用于对坡体或边坡的内部变形监测，对边坡坡顶、中间平台、坡底等具体埋设条件位置采用测斜仪进行侧向位移监测，实现对深层形变位移、表面形变位移、倾斜角度等要素进行实时监测。

监测站点100还包括裂缝计109和MEMS渗压计110，裂缝计109设置于边坡结构表面，MEMS渗压计110深埋于土体中；

裂缝计109和MEMS渗压计110与集控箱105连接。

MEMS渗压计110用于对地下水监测，若边坡或滑坡体处于高地下水区域，地下水的变化往往对地质灾害的加速恶化起很大作用，采用钻孔安装MEMS水位计来实现地下水监测，通过解调含有压力信息的光输出信号，获取压力值，可解算获得被测液体的精确高度。

裂缝计109用于对边坡地质的裂缝监测，对于边坡表面宽度较大的裂缝拟采用MEMS裂缝计监测，兼具“宽频”与“高精度”的特性，具有无源、宽温、微型化、抗电磁干扰和免维护特性，可长期精准测量，可以主体结构裂缝长期测量。

实施例2

参照图1～5，本实施例与上一实施例的不同之处在于，集控箱105中设置有横杆105c，横杆105c上设置有测斜仪300，测斜仪300通过固定组件400固定在横杆105c上；测斜仪300包括感应单元301、底板302和水平仪303，底板302设置于感应单元301下方，水平仪303设置于感应单元301侧面；

固定组件400，固定组件400包括固定块401和连接件402，固定块401底部设置有固定槽401a，固定槽401a套设于支架上并通过焊接连接，连接件402嵌入固定块401中，测斜仪300与连接件402连接。

应说明的是，感应单元301为倾斜仪主体感应部件，其通过对建筑的倾斜程度进行感应，并转化成电信号传输供检测分析，其原理为现有技术不再赘述。

应说明的是，水平仪303为轴线处于水平的透明管，其内放置有液体，透明管上标示有水平的刻度线，当其内液体平面与刻度线重合即表示处于水平状态。

固定块401顶部设置有放置槽401b，放置槽401b底部设置有六边形槽401c。

连接件402包括连接板402a，连接板402a设置于放置槽401b中，底板302上设置有第一通孔302a，连接板402a上设置有第二通孔402a-1。

六边形槽401c中放置有螺母401d，螺栓401e穿过第一通孔302a和第二通孔402a-1与螺母401d连接。

应说明的是，第一通孔302a、第二通孔402a-1和六边形槽401c的位置对应，初始状态下，连接板402a在限位件402b的约束下处于放置槽401b中，六边形槽401c中提前设置有螺母401d，第二通孔402a-1与螺母401d上的螺纹孔位置对应，装配时，将测斜仪300整体放置于连接板402a上，使第一通孔302a位置与第二通孔402a-1位置对应，将螺栓401e依次穿过第一通孔302a和第二通孔402a-1与螺母401d连接。

实施例3

参照图1～8，本实施例与上一实施例的不同之处在于，连接件402还包括限位件402b，限位件402b包括限位板402b-1和竖板402b-2，限位板402b-1和竖板402b-2垂直连接；竖板402b-2端部设置有转轴402b-3；连接板402a底部成对设置有凸耳402a-2，凸耳402a-2相对侧设置有转槽402a-3；转轴402b-3端部嵌于转槽402a-3中。

因此在转轴402b-3与转槽402a-3的连接结构下，连接板402a可相对于限位件402b转动，应说明的是，凸耳402a-2设置于连接板402a的中间位置，也即转轴402b-3轴线处于连接板402a的中间线上。

放置槽401b底部设置有竖槽401f，竖槽401f底部设置有限位槽401g，竖板402b-2嵌于竖槽401g，限位板402b-1设置于限位槽401g中，限位板402b-1顶面通过弹簧402b-4与限位槽401g顶面连接。

该结构使得限位件402b仅能沿竖槽401g在竖直方向上下移动，弹簧402b-4对限位板402b-1有向下的推力，使与转轴402b-3连接的连接板402a保持嵌于放置槽401b中，此时连接板402a无法转动。

应说明的是竖槽401f两端部还设置有容置凸耳的半圆槽结构。

放置槽401b中还设置有圆槽401h，固定块401从端部向内设置有插槽401j，插槽401j与圆槽401h同轴心；插槽401j开口处设置有锥槽401k，锥槽401k中设置有橡胶层。

应说明的是，圆槽401h和插槽401j的结构设置有一对，分别设置于竖槽401g的两侧，且保持对称。

固定组件400还包括调整件403，调整件403包括长轴403a和设置于长轴403a上的偏心轮403b，长轴403a设置于插槽401j中，偏心轮403b设置于圆槽401h中；长轴403a端部沿轴向设置有侧边条403c，长轴403a端部设置有挡板403d。

同样的，调整件403设置有两个，分别与两个圆槽401h和两个插槽401j对应设置，通过对控制长轴403a即可对连接板402a两边的高度进行调节，进而调整测斜仪300整体的倾斜程度。

具体的，偏心轮403b与连接板402a底面接触，初始状态下，偏心轮403b的近心点与连接板402a底面接触，当转动长轴403a时偏心轮403b与连接板402a接触点到偏心轮403b轴心处的距离边长，进而将连接板402a的一侧抬高，对设置于两边的两个长轴403a进行调节即可使测斜仪300整体的倾斜程度发生改变，对照水平仪303可将其调整为水平状态。

本发明尤其是安装处不平的情况下，可对倾斜一本身进行调整使其保持水平。

应说明的使，在弹簧402b-4的作用下，连接板402a始终与偏心轮403b保持接触。

固定组件400还包括旋钮404，旋钮404包括旋块404a和锥块404b，旋块404a和锥块404b同轴心连接；中心孔404c贯穿旋块404a和锥块404b，中心孔404c两侧设置有侧边槽404d，长轴403a处于中心孔404c中，侧边条403c嵌于侧边槽404d中；锥块404b上沿母线设置有侧齿404e。

在侧边条403c与侧边槽404d的连接结构下，旋钮404无法相对于长轴403a转动，而只能沿长轴403a的轴线方向移动，转动旋钮404将带动长轴共同转动，相对的，维持旋钮404无法转动则长轴403a不再转动。

旋钮404用于维持调节好的状态，具体的，当调节两个长轴403a使测斜仪300处于水平状态时，需要维持该状态，也即使长轴403a不再转动，此时移动旋钮404，将使锥块404b嵌入锥槽401k中，用力使侧齿404e嵌入设置于锥槽401k中的橡胶层中，则锥块404b无法转动。

较佳的，为防止侧齿404e在橡胶层中松动，可在挡板403d与旋块404a之间设置垫块，垫块可为环状，套于长轴403a上，使旋块404无法移动。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的(例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值(例如，温度、压力等)、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等)。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征(即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征)。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种边坡综合监测预警平台，其特征在于：包括，

监测站点（100），所述监测站点（100）包括基座（101）和立杆（102），所述立杆（102）设置于所述基座（101）上，所述立杆（102）顶部设置有气象监测仪（103），所述立杆（102）上设置有光伏板（104）和集控箱（105）；

监测终端（200）包括固定终端（201）和移动终端（202），所述集控箱（105）与所述固定终端（201）和所述移动终端（202）之间信号连接；

所述集控箱（105）中设置有通讯模块（105a）和电源模块（105b），所述电源模块（105b）与所述光伏板（104）电连接；

所述气象监测仪（103）与所述通讯模块（105a）信号连接；

所述集控箱（105）上还设置有定位仪（106）；

所述监测站点（100）还包括土壤水分计（107）和测斜仪（108），所述土壤水分计（107）设置于泥土中，所述测斜仪（108）设置于边坡坡顶、腰部和坡脚；

所述土壤水分计（107）和测斜仪（108）与所述集控箱（105）连接；

所述监测站点（100）还包括裂缝计（109）和MEMS渗压计（110），所述裂缝计（109）设置于边坡结构表面，所述MEMS渗压计（110）深埋于土体中；

所述裂缝计（109）和MEMS渗压计（110）与所述集控箱（105）连接；

集控箱（105）中设置有横杆（105c），所述横杆（105c）上设置有测斜仪（300），所述测斜仪（300）通过固定组件（400）固定在所述横杆（105c）上；

所述测斜仪（300）包括感应单元（301）、底板（302）和水平仪（303），所述底板（302）设置于所述感应单元（301）下方，所述水平仪（303）设置于所述感应单元（301）侧面；

所述固定组件（400）包括固定块（401）和连接件（402），所述固定块（401）底部设置有固定槽（401a），所述固定槽（401a）套设于支架上并通过焊接连接，所述连接件（402）嵌入所述固定块（401）中，所述测斜仪（300）与所述连接件（402）连接；

所述固定块（401）顶部设置有放置槽（401b），所述放置槽（401b）底部设置有六边形槽（401c）；所述连接件（402）包括连接板（402a），所述连接板（402a）设置于所述放置槽（401b）中，所述底板（302）上设置有第一通孔（302a），所述连接板（402a）上设置有第二通孔（402a-1）；

所述六边形槽（401c）中放置有螺母（401d），螺栓（401e）穿过所述第一通孔（302a）和第二通孔（402a-1）与所述螺母（401d）连接；

连接件（402）还包括限位件（402b），限位件（402b）包括限位板（402b-1）和竖板（402b-2），限位板（402b-1）和竖板（402b-2）垂直连接；竖板（402b-2）端部设置有转轴（402b-3）；连接板（402a）底部成对设置有凸耳（402a-2），凸耳（402a-2）相对侧设置有转槽（402a-3）；转轴（402b-3）端部嵌于转槽（402a-3）中；

放置槽（401b）底部设置有竖槽（401f），竖槽（401f）底部设置有限位槽（401g），竖板（402b-2）嵌于竖槽（401f ），限位板（402b-1）设置于限位槽（401g）中，限位板（402b-1）顶面通过弹簧（402b-4）与限位槽（401g）顶面连接；

放置槽（401b）中还设置有圆槽（401h），固定块（401）从端部向内设置有插槽（401j），插槽（401j）与圆槽（401h）同轴心；插槽（401j）开口处设置有锥槽（401k），锥槽（401k）中设置有橡胶层；

固定组件（400）还包括调整件（403），调整件（403）包括长轴（403a）和设置于长轴（403a）上的偏心轮（403b），长轴（403a）设置于插槽（401j）中，偏心轮（403b）设置于圆槽（401h）中；长轴（403a）端部沿轴向设置有侧边条（403c），长轴（403a）端部设置有挡板（403d）；

固定组件（400）还包括旋钮（404），旋钮（404）包括旋块（404a）和锥块（404b），旋块（404a）和锥块（404b）同轴心连接；中心孔（404c）贯穿旋块（404a）和锥块（404b），中心孔（404c）两侧设置有侧边槽（404d），长轴（403a）处于中心孔（404c）中，侧边条（403c）嵌于侧边槽（404d）中；锥块（404b）上沿母线设置有侧齿（404e）。

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