CN117450948A - 一种变形监测装置、边坡支护体系及其变形监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种变形监测装置、边坡支护体系及其变形监测方法，属于边坡监测设备技术领域，包括：柔性尺、固定组件和监测模块，柔性尺上设置有刻度值，用于布置在边坡的面层上；固定组件设置在柔性尺的第一端，用于将柔性尺的端部固定在边坡的面层上；监测模块设置在柔性尺的第二端，柔性尺滑动插入监测模块内，监测模块内设置有至少一个视觉传感器，视觉传感器用于记录柔性尺在监测模块内移动后的刻度值变化、并将数据传输至数据处理器；在使用时，通过数据处理器分析数据，并将数据反馈至工作人员，工作人员可以对面层的变形量进行动态监测；本发明提供的变形监测装置，解决了现有技术中传感技术不能准确地反应柔性面层的形变量的问题。

Description

一种变形监测装置、边坡支护体系及其变形监测方法

技术领域

本发明涉及边坡监测设备技术领域，具体涉及一种变形监测装置、边坡支护体系及其变形监测方法。

背景技术

边坡支护体系是指为保证边坡及其环境的安全，对边坡采取的支挡、加固与防护措施。为了保证工程施工和运行的安全，就需要对边坡的变形进行检测，从而及时对边坡进行维护，防止边坡出现失稳的现象。

现有技术中，为了监测支护体系的稳定性，常采用位传感技术实时采集数据，以监测支护体系的变形情况，例如拉力传感器法，需要将拉力传感器拉绳两端分别通过锚筋固定在坡面的稳固点和监测点，监测点发生变形时，拉绳拉紧，拉力传感器达到设定拉力值时发出警报。

然而，现有的传感技术仅反应监测点的形变，而绿色装配式边坡支护体系采用的GRF面层是一种柔性材料，在边坡支护上土体的压力会使面层有一定的凸胀，现有的传感技术不能够准确地反应柔性面层在支护中的形变量和危险系数。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中传感技术不能准确地反应柔性面层的形变量的问题，从而提供一种变形监测装置、边坡支护体系及其变形监测方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种变形监测装置，包括：

柔性尺，所述柔性尺上设置有刻度值，用于布置在边坡的面层上；

固定组件，设置在所述柔性尺的第一端，用于将所述柔性尺的端部固定在边坡的面层上；

监测模块，设置在所述柔性尺的第二端，所述柔性尺滑动插入所述监测模块内，所述监测模块内设置有至少一个视觉传感器，所述视觉传感器用于记录所述柔性尺在所述监测模块内移动后的刻度值变化、并将数据传输至数据处理器。

可选地，所述监测模块内设置有卡槽，所述柔性尺滑动插设在所述卡槽内。

可选地，所述固定组件包括：

环形孔，设置在所述柔性尺的第一端；

固定件，穿设在所述环形孔内，用于将所述柔性尺的第一端固定在边坡的面层上。

可选地，所述视觉传感器沿所述柔性尺的延伸方向并列设置有两个。

可选地，所述监测模块还设置有声光警报装置，所述声光警报装置与所述数据处理器电连接。

可选地，所述监测模块还设置有太阳能光伏板，所述太阳能光伏板与所述数据处理器、视觉传感器和声光警报装置电连接。

可选地，所述监测模块上设置有开关按钮，所述开关按钮与所述数据处理器电连接。

可选地，所述监测模块两侧对称设置有延伸板，所述延伸板上设置有固定孔，通过在所述固定孔内锁入螺钉，使所述监测模块固定在边坡的面层上。

本发明提供一种边坡支护体系，包括上述方案中任一项所述的变形监测装置。

本发明提供一种上述方案中所述的边坡支护体系的监测方法，包括以下步骤：

通过监测模块的视觉传感器，实时或定时地对柔性尺在检测模块内移动后的刻度值变化进行监测，得到监测数据；

所述视觉传感器实时地将所述监测数据传输至数据处理器；

根据所述数据处理器的分析判断边坡的变形情况。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的变形监测装置，柔性尺的第一端通过固定组件固定在边坡的面层上，将柔性尺的第二端插入安装在边坡面层上的监测模块内，当面层发生凸胀或失稳时，柔性尺在监测模块内滑动移动，视觉传感器记录柔性尺在监测模块内移动后的刻度值变化，并将数据传输至数据处理器，通过数据处理器将实时数据反馈至终端工作人员，方便工作人员可以对面层的变形量进行动态实时的监测观察，当变形量达到预警值时，及时做出预警，提醒周围作业人员迅速逃离和避让；本发明提供的变形监测装置，解决了现有技术中传感技术不能准确地反应柔性面层的形变量的问题。

2.本发明提供的变形监测装置，柔性尺插设在监测模块的卡槽内，通过卡槽对柔性尺进行限位导向，使柔性尺沿卡槽滑动移动。

3.本发明提供的变形监测装置，固定件穿过环形孔，将固定件的末端插入边坡的面层，对柔性尺的第一端进行固定。

4.本发明提供的变形监测装置，沿柔性尺的延伸方向设置两个并列的视觉传感器，能够提高视觉传感器的识别精度。

5.本发明提供的变形监测装置，当边坡的面层形变量达到预警值时，数据处理器控制声光警报装置进行预警，及时提醒工作人员撤离和避让。

6.本发明提供的变形监测装置，通过太阳能光伏板给监测模块中的数据处理器、视觉传感器和声光警报装置体提供电能，保证监测模块持续运行。

7.本发明提供的变形监测装置，通过卡关按钮控制监测模块的启停，从而对数据处理器的运行进行控制。

8.本发明提供的变形监测装置，通过在延伸板的固定孔内锁入螺钉，对监测模块两侧的延伸板进行固定，从而将监测模块固定在边坡的面层上。

9.本发明提供的边坡支护体系，由于采用上述变形监测装置，因此具有上述任一项优点。

10.本发明提供的边坡支护体系的监测方法，通过监测模块的视觉传感器，实时或定时地对柔性尺在检测模块内移动后地刻度值变化进行监测，并将得到的监测数据实时传输至数据处理器，数据处理器根据数据分析判断边坡的变形情况，数据处理器将分析结果传输至工作人员，以便工作人员对边坡的变形情况进行动态监测和观察，以便及时对边坡的变形进行修缮或做出预警。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中提供的变形监测装置的一种实施方式的示意图；

图2为图1中的监测模块示意图。

附图标记说明：

1、柔性尺；2、监测模块；3、视觉传感器；4、数据处理器；5、卡槽；6、环形孔；7、固定板；8、太阳能光伏板；9、延伸板；10、固定孔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供一种能够动态监测柔性面层的形变量的变形监测装置，用于对边坡的面层进行变形监测。

如图1、图2所示，为本实施例提供的一种变形监测装置的具体实施方式，包括：柔性尺1、固定组件和监测模块2，所述柔性尺1上设置有刻度值，用于布置在边坡的面层上；所述固定组件设置在所述柔性尺1的第一端，用于将所述柔性尺1的端部固定在边坡的面层上；所述监测模块2设置在所述柔性尺1的第二端，所述柔性尺1滑动插入所述监测模块2内，所述监测模块2内设置有至少一个视觉传感器3，所述视觉传感器3用于记录所述柔性尺1在所述监测模块2内移动后的刻度值变化、并将数据传输至数据处理器4。

在使用时，所述柔性尺1的第一端通过所述固定组件固定在边坡的面层上，将所述柔性尺1的第二端插入安装在边坡面层上的所述监测模块2内，当面层发生凸胀或失稳时，所述柔性尺1在所述监测模块2内滑动移动，所述视觉传感器3记录所述柔性尺1在所述监测模块2内移动后的刻度值变化，并将数据传输至所述数据处理器4，通过所述数据处理器4将实时数据反馈至终端工作人员，方便工作人员可以对面层的变形量进行动态监测观察，当变形量达到预警值时，及时做出预警，提醒周围作业人员迅速逃离和避让；本实施例提供的变形监测装置，解决了现有技术中传感技术不能准确地反应柔性面层的形变量的问题。

需要补充说明的是，所述柔性尺1采用柔性材料制成，可以随着边坡的面型凸胀或失稳而发生形变。其中，所述柔性材料包括能够变形的钢卷尺，也包括软尺，例如，皮尺等。当所述柔性尺1采用塑料或玻璃纤维等轻柔型材料制成时，可以将所述柔性尺1的与所述监测模块2连接的一端采用弹性件连接，通过该弹性件保持使柔性尺1处于紧绷状态，以及在柔性尺1由于意外情况而发生移动时，可通过该弹性件的作用时柔性尺复位；具体的，所述柔性尺1的一端可穿出所述监测模块2，然后再通过弹性件连接在边坡的面层上。通过该弹性件的设置，还可以用于避免所述柔性尺1受重力影响发生脱垂，从而影响监测结果的准确性。

如图1、图2所示，本实施例提供的变形监测装置中，所述监测模块2内设置有卡槽5，所述柔性尺1滑动插设在所述卡槽5内。所述柔性尺1插设在所述监测模块2的所述卡槽5内，通过所述卡槽5对所述柔性尺1进行限位导向，使所述柔性尺1沿所述卡槽5滑动移动。另外，作为一种可替换实施方式，所述卡槽5也可以省略，对所述柔性尺1的第二端进行弹性固定。

如图1所示，本实施例提供的变形监测装置中，所述固定组件包括：环形孔6和固定件，所述环形孔6设置在所述柔性尺1的第一端；所述固定件穿设在所述环形孔6内，用于将所述柔性尺1的第一端固定在边坡的面层上。所述固定件穿过所述环形孔6，将所述固定件的末端插入边坡的面层，对所述柔性尺1的第一端进行固定。具体的，在所述柔性尺1的第一端设置有固定板7，所述环形孔6设置在所述固定板7上。另外，作为一种可替换实时方式，所述固定板7可以省略，将所述环形孔6直接设置在所述柔性尺1上；或者可以省略所述环形孔6，所述固定件钉穿所述柔性尺1进行固定。

如图2所示，本实施例提供的变形监测装置中，所述视觉传感器3沿所述柔性尺1的延伸方向并列设置有两个。沿所述柔性尺1的延伸方向设置两个并列的所述视觉传感器3，能够提高所述视觉传感器3的识别精度。另外，作为一种可替换实施方式，所述视觉传感器3也可以根据实际设计需要，设置一个或者多个。

如图2所示，本实施例提供的变形监测装置中，所述监测模块2还设置有声光警报装置，所述声光警报装置与所述数据处理器4电连接。当边坡的面层形变量达到预警值时，所述数据处理器4控制所述声光警报装置进行预警，及时提醒工作人员撤离和避让。另外，作为一种可替换实施方式，所述声光警报装置可以省略，所述数据处理器4将分析数据输送给工作人员，通过人工进行预警。

如图2所示，本实施例提供的变形监测装置中，所述监测模块2还设置有太阳能光伏板8，所述太阳能光伏板8与所述数据处理器4、视觉传感器3和声光警报装置电连接。通过所述太阳能光伏板8给所述监测模块2中的所述数据处理器4、视觉传感器3和声光警报装置体提供电能，保证所述监测模块2持续运行。另外，作为一种可替换实施方式，所述太阳能光伏板8可以省略，所述监测模块2可以安装电池，或者连接电源。

如图2所示，本实施例提供的变形监测装置中，所述监测模块2上设置有开关按钮，所述开关按钮与所述数据处理器4电连接。通过所述卡关按钮控制所述监测模块2的启停，从而对所述数据处理器4的运行进行控制。另外，作为一种可替换实施方式，所述开关按钮可以省略，所述监测模块2通电即可运行。

如图2所示，本实施例提供的变形监测装置中，所述监测模块2两侧对称设置有延伸板9，所述延伸板9上设置有固定孔10，通过在所述固定孔10内锁入螺钉，使所述监测模块2固定在边坡的面层上。通过在所述延伸板9的所述固定孔10内锁入螺钉，对所述监测模块2两侧的所述延伸板9进行固定，从而将所述监测模块2固定在边坡的面层上。另外，作为一种可替换实施方式，所述延伸板9可以省略，通过固定卡扣将所述监测模块2固定在边坡的面层上。

使用方法

如图1所示，本实施例提供的变形监测装置，在使用时，所述固定件穿过所述柔性尺1第一端的环形孔6固定在边坡的面层上，使所述柔性尺1水平布置，所述柔性尺1第二端插入固定安装的所述监测模块2，多个所述变形监测装置间隔设置，开启所述开关按钮，所述监测模块2的所述视觉传感器3对所述柔性尺1上的刻度值变化进行实时或定时监测，并将数据传输至数据处理器4，所述数据处理器4对数据进行分析，分析后的数据实时或定时传输给工作人员，当所述柔性尺1刻度值的变化达到预警值，所述数据处理器4控制所述声光警报装置进行声光预警，提醒周围工作人员及时逃离和避让。

另外，本实施例还提供一种边坡支护体系，采用了上述实施方式中所述的变形监测装置，实现对边坡支护体系的变形量进行实时监测。

另外，本实施例还提供一种上述实施方式中所述的边坡支护体系的监测方法，包括以下步骤：通过监测模块2的视觉传感器3，实时或定时地对柔性尺1在检测模块内移动后的刻度值变化进行监测，得到监测数据；所述视觉传感器3实时地将所述监测数据传输至数据处理器4；根据所述数据处理器4的分析判断边坡的变形情况，所述数据处理将分析结果传输给工作人员，以便工作人员对边坡的变形情况进行实时监测，及时做出修缮或者预警。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种变形监测装置，其特征在于，包括：

柔性尺(1)，所述柔性尺(1)上设置有刻度值，用于布置在边坡的面层上；

固定组件，设置在所述柔性尺(1)的第一端，用于将所述柔性尺(1)的端部固定在边坡的面层上；

监测模块(2)，设置在所述柔性尺(1)的第二端，所述柔性尺(1)滑动插入所述监测模块(2)内，所述监测模块(2)内设置有至少一个视觉传感器(3)，所述视觉传感器(3)用于记录所述柔性尺(1)在所述监测模块(2)内移动后的刻度值变化、并将数据传输至数据处理器(4)。

2.根据权利要求1所述的变形监测装置，其特征在于，所述监测模块(2)内设置有卡槽(5)，所述柔性尺(1)滑动插设在所述卡槽(5)内。

3.根据权利要求1所述的变形监测装置，其特征在于，所述固定组件包括：

环形孔(6)，设置在所述柔性尺(1)的第一端；

固定件，穿设在所述环形孔(6)内，用于将所述柔性尺(1)的第一端固定在边坡的面层上。

4.根据权利要求1所述的变形监测装置，其特征在于，所述视觉传感器(3)沿所述柔性尺(1)的延伸方向并列设置有两个。

5.根据权利要求4所述的变形监测装置，其特征在于，所述监测模块(2)还设置有声光警报装置，所述声光警报装置与所述数据处理器(4)电连接。

6.根据权利要求5所述的变形监测装置，其特征在于，所述监测模块(2)还设置有太阳能光伏板(8)，所述太阳能光伏板(8)与所述数据处理器(4)、视觉传感器(3)和声光警报装置电连接。

7.根据权利要求1所述的变形监测装置，其特征在于，所述监测模块(2)上设置有开关按钮，所述开关按钮与所述数据处理器(4)电连接。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的变形监测装置，其特征在于，所述监测模块(2)两侧对称设置有延伸板(9)，所述延伸板(9)上设置有固定孔(10)，通过在所述固定孔(10)内锁入螺钉，使所述监测模块(2)固定在边坡的面层上。

9.一种边坡支护体系，其特征在于，包括权利要求8所述的变形监测装置。

10.一种权利要求9所述的边坡支护体系的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过监测模块(2)的视觉传感器(3)，实时或定时地对柔性尺(1)在检测模块内移动后的刻度值变化进行监测，得到监测数据；

所述视觉传感器(3)实时地将所述监测数据传输至数据处理器(4)；

根据所述数据处理器(4)的分析判断边坡的变形情况。