CN115206060A - 一种具有自动报警功能的滑坡预警装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种具有自动报警功能的滑坡预警装置，包括脆性管，脆性管内设置有流动物体，脆性管上设置有报警组件。利用脆性管在受到外力挤压时容易碎裂的特性，将脆性管插接在山体边坡内部（穿过深部易于发生滑坡位置处），在山体发生大规模滑坡前期，岩土体微小位移对脆性管施加推力，以使得脆性管断裂，脆性管断裂后，设置在脆性管内的流动物体在脆性管内的体积发生变化，利用报警组件检测流体物质在脆性管内体积的变化，以判断山体是否出现了滑坡，提高了检测的便利性。通过在脆性管表面设置刻度标识，以判断滑坡的滑动面距离地表深度，为判断滑坡的规模提供了依据，提高了预警的便利性和滑坡判断的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及山体滑坡领域，尤其是涉及一种具有自动报警功能的滑坡预警装置。
背景技术
滑坡作为一种主要的地质灾害，在世界范围内广泛分布。然而，由于滑坡灾害的特征谱十分宽泛，受到常规滑坡调查、监测技术的限制，导致大量的灾难性滑坡时有发生，引起了防灾部门的高度重视。
目前，崩滑灾害预测主要有2种方法。一种是基于试验和力学分析研究坡体失稳的演化机制，并利用这些结果做出进一步预测。然而，由于上述影响因素相互作用产生高度的非线性及复杂性，导致描述滑坡演化过程的动力学方程还未能正确写出，即使这些方程能够正确写出，准确确定方程中的诸多几何及力学参数仍然十分困难。另外，传统的目视、光学或红外等措施受天气和昼夜等因素的影响较大，不具备全天候和全天时的工作能力；点式监测站的选址又是工程量很大且复杂的一项工作，同时需要直接接触监测目标。因此本申请提供一种具有自动报警功能的滑坡预警装置。
发明内容
为了提供简单直接的滑坡预警，本申请提供一种具有自动报警功能的滑坡预警装置。
本申请提供一种具有自动报警功能的滑坡预警装置，采用如下的技术方案：
一种具有自动报警功能的滑坡预警装置，包括设于山体边坡内部的脆性管，所述脆性管内设置有流动物体，所述脆性管上设置有用于检测脆性管内流动物体发生体积变化时发出警报的报警组件。
通过采用上述技术方案，利用脆性管在受到外力挤压时容易碎裂的特性，将脆性管插接在山体边坡内部（穿过深部易于发生滑坡位置处），以在山体发生滑坡时，泥土在位移的过程中对脆性管施加推力，以使得脆性管断裂，脆性管断裂后，设置在脆性管内的流动物体在脆性管内的体积发生变化，利用报警组件检测流体物质在脆性管内体积的变化，以判断山体是否出现了滑坡，提高了检测的便利性。本申请制备预警装置的材料均可通过简单手段便可以获取，且整体造价成本较低，适用性较强。
可选的，所述流动物体的体积小于脆性管内部空间体积，所述报警组件包括设置在脆性管内的液压传感器，所述液压传感器连接有声音报警器，所述声音报警器设置有低水位阈值，当所述液压传感器发送的气压值低于所述低水位阈值时，声音报警器发出警报。
通过采用上述技术方案，利用脆性管破碎后脆性管内的流体物质流出管外，以使得脆性管内的气压发生变化的情况，使用液压传感器和声音报警器相互结合的方式，以在液压传感器所检测到的数值小于低水位阈值之后，发出警报，提醒人们发生了山体滑坡，注意安全。
可选的，所述脆性管上从脆性管的一端到另一端设置有刻度标识。
通过采用上述技术方案，在脆性管上设置刻度标识，以使得在山体出现滑坡后，将脆性管从滑坡处取出，通过观看脆性管的断裂部位，便可以推断滑坡面的具体位置，以便对滑坡情况作出分析。
可选的，所述脆性管包括脆性塑料管。
通过采用上述技术方案，利用脆性塑料管易碎的特性，以在山体出现滑坡时，可以利用土的推力将脆性塑料管击碎，以触发报警。
可选的，所述流动物体包括水，所述脆性塑料管的一端伸出地面，所述脆性塑料管位于地下部位内充满水，所述脆性塑料管内的水面之上设有气囊，所述脆性塑料管内设有当水流出脆性塑料管外时令气囊膨胀的充气件。
通过采用上述技术方案，在发生滑坡之后，因为脆性塑料管位于土内的一端已经被破坏，同时因为脆性塑料管埋设在土内，以使得脆性塑料管本身的结构强度有所下降，因此，通过在脆性塑料管内设置气囊，以在脆性塑料管破碎后气囊膨胀以撑住脆性塑料管的内壁，以使得在取出脆性塑料管以分析滑坡情况时，气囊对脆性塑料管施加推力，以抵抗取管时，泥土对脆性塑料管的挤压力，以使得在取管的过程中，不易发生二次破碎，保持管的完整性；同时通过上述方式，也方便将脆性塑料管从泥土中取出。
可选的，所述充气件包括重力块，所述重力块的侧边与所述脆性塑料管的内壁接触，所述气囊置于所述重力块与所述脆性塑料管顶端之间，所述气囊上设有单向进气嘴，所述脆性塑料管上设置有单向出气嘴，所述单向进气嘴和所述单向出气嘴之间通过连接管连通，所述重力块与脆性塑料管顶端之间的内压小于重力块与所述脆性塑料管底部之间的内压，所述脆性塑料管内设置有限制重力块在脆性塑料管未碎裂时运动的限制件。
通过采用上述技术方案，因为重力块与脆性塑料管顶端之间的内压小于重力块与脆性塑料管底部之间的内压，因此，在重力块脱离限制件的限制后，重力块朝向气囊方向运动，重力块在运动时，将重力块与脆性塑料管之间的气体从单向出气嘴压出，气体通过连接管进入到气囊内，气囊充气后膨胀，以支撑在脆性塑料管内，方便取出脆性塑料管。通过限制件对重力块进行限位，以使得在脆性塑料管未发生破碎时，重力块维持在原位置，令重力块和脆性塑料管之间的压力小于重力块与脆性塑料管底部的压力，以便在重力块脱离限制件的限制后，在压力差的驱动下朝向脆性塑料管顶端方向运动。
可选的，所述限制件包括玻璃杆，所述玻璃杆的一端与所述重力块连接，所述玻璃杆的另一端与所述脆性塑料管的底部固定。
通过采用上述技术方案，采用玻璃杆，利用玻璃杆易碎的特性，以使得在脆性塑料管碎裂时，玻璃杆断裂，重力块脱离玻璃杆的限制后运动。
可选的，所述重力块的外侧壁设置有密封圈。
通过采用上述技术方案，设置密封圈，以增加重力块与脆性塑料管顶端之间的密封性，以保持重力块与脆性塑料管之间的压力，以利于重力块在脱离玻璃杆的限制后，朝向脆性塑料管顶端方向滑动。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、利用脆性管在受到外力挤压时容易碎裂的特性，将脆性管插接在山体边坡内部（穿过深部易于发生滑坡位置处），在山体发生大规模滑坡前期，岩土体微小位移对脆性管施加推力，以使得脆性管断裂，脆性管断裂后，设置在脆性管内的流动物体在脆性管内的体积发生变化，利用报警组件检测流体物质在脆性管内体积的变化，以判断山体是否出现了滑坡。取出脆性管读取断裂处的标尺读数，以判断滑坡的滑动面距离地表深度，为判断滑坡的规模提供了依据，提高了预警的便利性和滑坡判断的准确性。本申请制备预警装置的材料均可通过简单手段便可以获取，且整体造价成本较低，适用性较强；
2、通过在脆性塑料管内设置气囊，以在脆性塑料管破碎后气囊膨胀以撑住脆性塑料管的内壁，以使得在取出脆性塑料管以分析滑坡情况时，气囊对脆性塑料管施加推力，以抵抗取管时，泥土对脆性塑料管的挤压力，以使得在取管的过程中，不易发生二次破碎，保持管的完整性。
附图说明
图1是本申请预警装置埋设在山体内时的结构示意图。
图2是本申请脆性塑料管的内部结构示意图。
图3是本申请脆性塑料管的外部结构示意图。
附图标记说明：
1、山体；2、脆性塑料管；3、声音报警器；4、气囊；5、重力块；6、单向出气嘴；7、单向进气嘴；8、连接管；9、玻璃杆；10、刻度标识。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种具有自动报警功能的滑坡预警装置，参见图1，预警装置包括设于山体1倾斜面处的脆性管，脆性管内设置有流动物体，脆性管上还设置有用于检测脆性管内流动物体发生体积变化时发出警报的报警组件。
参见图1，在本实施例中，脆性管为脆性塑料管2，在其他实施方式中，脆性管还可以是玻璃管、防水管、塑料膜等。在本实施例中，流动物体是指水，在其他实施方式中，还可以是粉末、砂砾、细沙土等等。脆性塑料管2的一端伸出地面，一端竖直埋设于山体1内，脆性塑料管2位于土内部分装有水。山体1出现滑坡时，泥土对脆性塑料管2施加推力，脆性塑料管2在泥土作用下破碎。
参见图2，脆性塑料管2内位于水面上设置有气囊4，脆性塑料管2内设有当脆性塑料管2碎裂时，对气囊4充气的充气件。
参见图2在本实施例中，充气件包括重力块5，在其他实施方式中，充气件还可以是气压泵，气压泵在脆性塑料管2碎裂时，对气囊4进行充气。重力块5的侧边与脆性塑料管2的内侧壁接触，重力块5与脆性塑料管2滑动连接，气囊4放置在重力块5与脆性塑料管2顶端之间。气囊4上设置有单向进气嘴7（阀），脆性塑料管2靠近顶端位置处设置有单向出气嘴6（阀），单向进气嘴7和单向出气嘴6通过连接管8连通，连接管8位于脆性塑料管2外，重力块5与脆性塑料管2顶端之间的内压小于重力块5与脆性塑料管2底部之间的内压，脆性塑料管2内设置有限制重力块5在脆性塑料管2未碎裂时运动的限制件。
参见图2在本实施例中，限制件为玻璃杆9，在其他实施方式中，还可以是木杆、塑料杆等。玻璃杆9的一端与重力块5远离气囊4的一侧连接，玻璃杆9的另一端与脆性塑料管2的底部固定连接。利用玻璃杆9的脆性，在出现滑坡，脆性塑料管2被击碎时，玻璃杆9也被击碎，重力块5脱离玻璃杆9的限制，在压力差的作用下，朝向气囊4方向运动，重力块5在运动时挤压脆性塑料管2顶端的气体，单向出气嘴6打开，气体通过连接管8进入到气囊4中，气囊4在重力块5的作用下沿脆性塑料管2的长度方向展开并膨胀，气囊4与脆性塑料管2的内壁接触，以对气囊4施加向外的推力，以使得在取出脆性塑料管2时，脆性塑料管2不易在泥土的挤压下发生二次碎裂。
参见图2，重力块5的外侧壁套接有密封圈（图中未示出），用于保持重力块5与脆性塑料管2顶端之间的密封性。
参见图2，报警组件包括液压传感器（图中未示出），液压传感器设置在重力块5与脆性塑料管2底部之间，液压传感器连接有声音报警器3以及闪光报警器，当液压传感器检测到重力块5与脆性塑料管2底部之间的水位低于低水位阈值时，声音报警器3发出报警声音，闪光报警器发出红色闪光。在其他实施方式中，报警组件还可以是气压传感器，液位传感器固定在重力块5上，液位传感器设置有低液位阈值，在液位传感器检测到脆性塑料管2内的液位低于阈值时，向声音报警器3发出信号，声音报警器3发出报警声音。
参见图3，脆性塑料管2的外壁上从脆性塑料管2的一端到另一端设置有刻度标识10，通过设置刻度标识10，通过观察刻度标识10，便可以获知脆性塑料管2断裂的部位，以便分析滑坡情况。
本实施例公开的一种具有自动报警功能的滑坡预警装置工作原理如下：
通过打孔机器在预埋预警装置的位置竖直打孔，打孔完成后将脆性塑料管2竖直埋设在孔内，孔的直径大于脆性塑料管2截面直径，以便将脆性塑料管2放入孔中，通过回填泥土以使得脆性塑料管2固定。
在山体1出现滑坡时，横向位移的泥土对脆性塑料管2施加横向的推力，脆性塑料管2在泥土的作用下被击碎，脆性塑料管2内的水流出，液位传感器检测到脆性塑料管2内的水位低于低水位阈值，向声音报警器3发送信号，以使得声音报警器3发出警报声音，以通知附近居民注意躲避灾害。
玻璃杆9在泥土的作用下断裂，重力块5失去限制之后，在压力差的作用下，朝向脆性塑料管2顶端方向滑动，重力块5在滑动过程中，对气囊4充气，以使得气囊4在脆性塑料管2内膨胀，对脆性塑料管2形成支撑作用，以使得脆性塑料管2在取出时，不会造成二次破裂的情况，同时在气囊4的作用下，也方便将脆性塑料管2从土内取出。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种具有自动报警功能的滑坡预警装置，其特征在于，包括设于山体(1)边坡内部的脆性管，所述脆性管内设置有流动物体，所述脆性管上设置有用于检测脆性管内流动物体发生体积变化时发出警报的报警组件。
2.根据权利要求1所述的一种具有自动报警功能的滑坡预警装置，其特征在于，所述流动物体的体积小于脆性管内部空间体积，所述流动物体包括水，所述报警组件包括设置在脆性管内的液压传感器，所述液压传感器连接有声音报警器(3)，所述声音报警器(3)设置有低水位阈值，当所述液压传感器发送的水位测量值低于所述低水位阈值时，声音报警器(3)发出警报。
3.根据权利要求1所述的一种具有自动报警功能的滑坡预警装置，其特征在于，所述脆性管上从脆性管的一端到另一端设置有刻度标识(10)。
4.根据权利要求1所述的一种具有自动报警功能的滑坡预警装置，其特征在于，所述脆性管包括脆性塑料管(2)。
5.根据权利要求4所述的一种具有自动报警功能的滑坡预警装置，其特征在于，所述脆性塑料管(2)的一端伸出地面，所述脆性塑料管(2)位于地下部位内充满水，所述脆性塑料管(2)内的水面之上设有气囊(4)，所述脆性塑料管(2)内设有当水流出脆性塑料管(2)外时令气囊(4)膨胀的充气件。
6.根据权利要求5所述的一种具有自动报警功能的滑坡预警装置，其特征在于，所述充气件包括重力块(5)，所述重力块(5)的侧边与所述脆性塑料管(2)的内壁接触，所述气囊(4)置于所述重力块(5)与所述脆性塑料管(2)顶端之间，所述气囊(4)上设有单向进气嘴(7)，所述脆性塑料管(2)上设置有单向出气嘴(6)，所述单向进气嘴(7)和所述单向出气嘴(6)之间通过连接管(8)连通，所述重力块(5)与脆性塑料管(2)顶端之间的内压小于重力块(5)与所述脆性塑料管(2)底部之间的内压，所述脆性塑料管(2)内设置有限制重力块(5)在脆性塑料管(2)未碎裂时运动的限制件。
7.根据权利要求6所述的一种具有自动报警功能的滑坡预警装置，其特征在于，所述限制件包括玻璃杆(9)，所述玻璃杆(9)的一端与所述重力块(5)连接，所述玻璃杆(9)的另一端与所述脆性塑料管(2)的底部固定。
8.根据权利要求6所述的一种具有自动报警功能的滑坡预警装置，其特征在于，所述重力块(5)的外侧壁设置有密封圈。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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