CN201653388U - 一种滑坡体滑动三维位移自动监测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种地质灾害监测中使用的检测仪，尤其是一种滑坡体三维位移监测仪自动监测仪。该监测仪具有环境温度传感器、三维加速度位移传感器、电池电压检测传感器、主控微处理器、通信接口和电源，其特征是还具有非易失存储器，非易失存储器具有非易失存储器信号输入端，三维加速度位移传感器为具有监测滑动垂直沉降功能的三维加速度位移传感器，主控微处理器还具有非易失存储器信号输出端，非易失存储器信号输入端与非易失存储器信号输出端相连接。本产品能完成地质深部滑体三维位移的滑移全程监测，且数据齐全，并能将地质灾害发生后的数据保留便于后期进行研究。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种地质灾害监测中使用的检测仪，尤其是一种滑坡体三维位移监测仪自动监测仪。
背景技术
目前我国地质灾害监测预报方法为地表变形监测和深部水平位移监测。地表变形监测要滞后于深部位移监测，也就是说只是依靠地表变形监测所测数据，其预测预报要滞后于深部位移的预测预报。目前我国监测深部位移方位主要是钻孔测斜仪的监测方法，虽然监测崩塌滑坡地层深部位移是一种崩塌滑坡地质灾害预警常用的好方法，但常用的监测仪器钻孔倾斜仪仅仅监测水平方向的位移而不监测垂直方向的沉降，且滑坡主滑向判别是人为指出，不能判断滑体深部真正的滑动方向，因而这种倾斜仪监测方法不能完满达到深部位移监测的目的。而沉降监测仪又仅监测垂直方向的沉降而不监测水平方向的位移。我国常用钻孔倾斜仪管的地方大多仍是人工定时采集为主，未能实现实时自动监测和动态监测，这样，滑体滑动数据采集不及时、不齐全，漏采较多，特别是实时监测能够保证临滑时能把所有数据采集存储无法实现，给地质灾害监测预报以及地质灾害发生后数据收集，后期数据研究带来不便。因此急需对监测崩塌滑坡地层深部三维位移测量系统进行研究，急需提供一种能完成全程监测、数据齐全并能将地质灾害发生后的数据进行研究的滑坡体三维位移自动监测仪。
实用新型内容
本实用新型的目的是在现有测斜仪的结构上进行改进，提供一种能完成全程监测、数据齐全并能将地质灾害发生后的数据进行研究的滑坡体三维位移自动监测仪。
本实用新型的滑坡体三维位移自动监测仪具有环境温度传感器、三维加速度位移传感器、电池电压检测传感器、主控微处理器、通信接口和电源，所述环境温度传感器具有环境温度传感器信号输出端，所述三维加速度位移传感器具有三维加速度位移传感器信号输出端，所述电池电压检测传感器具有电池电压检测传感器信号输出端，所述主控微处理器具有环境温度传感器信号输入端、三维加速度位移传感器信号输入端、电池电压检测传感器信号输入端和通信输出端，所述环境温度传感器信号输出端与环境温度传感器信号输入端相连接，所述三维加速度位移传感器信号输出端与三维加速度位移传感器信号输入端相连接，所述电池电压检测传感器信号输出端与电池电压检测传感器信号输入端相连接，所述通信输出端与通信接口相连接，其特征是还具有非易失存储器，所述非易失存储器具有非易失存储器信号输入端，所述三维加速度位移传感器为具有监测滑动垂直沉降功能的三维加速度位移传感器，所述主控微处理器还具有非易失存储器信号输出端，所述非易失存储器信号输入端与非易失存储器信号输出端相连接。
本实用新型中所述主控微处理器可考虑选择nxp公司的LPC2000系列，如LPC938，要求有三个以上的异步通信串口，六个以上的模数转换器通道，精度为10位，转换速度需满足每秒将八个通道轮询一次的要求。本实用新型中所述通信接口可考虑支持标准的232串行通信或点对点的485通信方式。本实用新型中所述三维加速度位移传感器可选AD公司的ADXL330，也可选OKI公司的ML8953。本实用新型中所述环境温度传感器可选支持1线协议的数字温度传感器DS18B20。其温度测量范围为-55℃～+125℃。测温分辨率达0.0625℃。与微处理器通信采用1线协议，只占用微处理器的一个端口。该传感器有3个引脚，TO-92封装。本实用新型中所述非易失存储器选用工业温度范围的铁电存储器，型号为FM25H20，容量为2Mb，接口为SPI，读写速度为40MHz。本实用新型中所述的电源如现有供电电源一样，给所有用电设备和电路供电。所述电池电压检测传感器采用现有测斜仪上使用的电池电压检测传感器。
本实用新型的基本构思是：具有原滑坡深部位移监测方法一切优点，还可解决原监测方法和手段上存在的问题。即可以实现全程实时动态自动三维位移跟踪监测，不仅跟踪监测滑动的部位、滑动的水平距离、滑动的时间，还能跟踪监测滑动的垂直沉降(即本实用新型中所述的三维加速度位移传感器的作用)。并且，通过滑坡滑体滑动三维位移等参数在滑坡灾害发生全过程的监测，在剧滑后验查分析存储的信息，在滑坡体位移变形监测中实现网上传输信息，能高密度、高质量采集数据，准确、迅速地判断“滑坡活动机理的特征”。本实用新型的监测仪在进一步完善和发展岩土滑坡位移变形监测方法、推动滑坡监测预报系统发展对减灾防灾具有重大意义。本实用新型的监测仪克服了国内外广泛采用活动式钻孔倾斜仪只能完成滑坡滑体滑动的水平位移前期监测，不能完成全程三维位移监测的问题，让整个监测过程更加完整，数据收集更加齐全。
本实用新型监测仪的主要技术路线是采用具有较高抗剪强度又有较好弹性和韧性的金属管，埋设在滑坡监测钻孔内，周围用水泥固结，水灰比要据围岩的岩土体性质试验确定比例，金属管理设好后，采用现有或自行研制的滑坡体三维位移自动监测仪的短节探头下入埋设的金属管内，在相应滑带位置寻找位移突变点，可每0.5m一个测点进行测量比较，经过一定时期监测具不稳定的滑体位置位移突变点显露后，再将滑坡体三维位移自动监测仪探头定向串行安置在金属管内相应滑体不稳定的突变点位置，并固定好进行滑坡体三维位移的监测。地面安装自行研制的滑坡体三维位移自动监测仪，可实时自动采集埋设的金属管变形后的三维位移等数据，通过小型电台、无线上网、GPRS透明通讯方式数据远传。该方案三维位移数据是通过测量变形后金属管的各点三维位移合成而得之。
本实用新型的监测仪带来的优点是：能同时实时自动监测滑坡深部滑体滑动三维位移变化，确定滑坡滑动三维位移和滑坡滑动强度规模，是预测预报滑坡灾害的重要参数，能在实时自动监测的同时将滑坡滑移时间、部位、滑动三维位移等动态数据存在一个存储器内，此存储器可伴随到监测滑坡体三维位移变形全过程直到剧滑那一刻，回收后检查。在国内外首次实现滑坡体滑动时间、部位、二维水平位移、垂直沉降位移等参数在滑坡灾害发生全过程的同时监测。在滑坡深部三维位移变形监测中采用存储器跟踪存储信息，作为剧滑后验查分析存储的信息依据。通过研究滑坡体在突发性灾害爆发前后三维位移的变化过程和规律，采用有数据采集和存储器功能，对滑坡体成灾全过程的跟踪监测。研究自动监测和无线上网技术，实现网上传输和查看监测参数，实现对滑坡体滑动三维位移变化情况的全程实时监测，解决以往不能对滑坡体三维位移的全程实时监测的问题。
本实用新型的监测仪的外形与现有测斜仪类似，具体实施方案是：对已有水平位移监测孔的地区，利用监测孔的数据资料寻找最大水平变化突变点，将滑坡体三维位移自动监测仪探头定向串行下入到相应滑体不稳定的突变点位置，并固定好进行固定式滑坡体三维位移自动全程监测。对无水平位移监测孔的地区，根据设计另行钻孔，把作好的滑坡体三维位移自动监测仪探管，安置在滑带中，并固定好进行固定式滑坡体三维位移自动全程监测。此滑带要根据地质资料和定向取心资料所确认。地面安装自行研制的滑坡体三维位移自动监测仪可实时自动采集埋设的测量管变形后的三维位移等数据变化值均可采集、存储于存储器内，通过小型电台式无线上网GPRS透明通讯方式的数据远传。该方案三维位移数据是通过测量变形后测量管的各点三维变形部位的位移而得之故可进行大量程测量。
与前述现有同类产品相比，本实用新型的滑坡体三维位移自动监测仪能完成地质深部滑体三维位移的滑移全程监测，且数据齐全，并能将地质灾害发生后的数据保留便于后期进行研究。
本实用新型的内容结合以下实施例作更进一步的说明，但本实用新型的内容不仅限于实施例中所涉及的内容。
附图说明
图1是实施例中滑坡体三维位移自动监测仪的电路框图。
图2～6是实施例中滑坡体三维位移自动监测仪的电路图。
具体实施方式
如图1～6所示，本实施例中的滑坡体三维位移自动监测仪具有环境温度传感器1、三维加速度位移传感器2、电池电压检测传感器3、主控微处理器4、通信接口5和电源6，所述环境温度传感器1具有环境温度传感器信号输出端，所述三维加速度位移传感器2具有三维加速度位移传感器信号输出端，所述电池电压检测传感器3具有电池电压检测传感器信号输出端，所述主控微处理器4具有环境温度传感器信号输入端、三维加速度位移传感器信号输入端、电池电压检测传感器信号输入端和通信输出端，所述环境温度传感器信号输出端与环境温度传感器信号输入端相连接，所述三维加速度位移传感器信号输出端与三维加速度位移传感器信号输入端相连接，所述电池电压检测传感器信号输出端与电池电压检测传感器信号输入端相连接，所述通信输出端与通信接口相连接，其特征是还具有非易失存储器7，所述非易失存储器7具有非易失存储器信号输入端，所述三维加速度位移传感器2为具有监测滑动垂直沉降功能的三维加速度位移传感器，所述主控微处理器4还具有非易失存储器信号输出端，所述非易失存储器信号输入端与非易失存储器信号输出端相连接。
本实施例中三维加速度位移传感器采用的是KXM52芯片，主控微处理器采用的是LPC938芯片，非易失存储器型号为FM25H20。
Claims (1)
1.一种滑坡体滑动三维位移自动监测仪，具有环境温度传感器、三维加速度位移传感器、电池电压检测传感器、主控微处理器、通信接口和电源，所述环境温度传感器具有环境温度传感器信号输出端，所述三维加速度位移传感器具有三维加速度位移传感器信号输出端，所述电池电压检测传感器具有电池电压检测传感器信号输出端，所述主控微处理器具有环境温度传感器信号输入端、三维加速度位移传感器信号输入端、电池电压检测传感器信号输入端和通信输出端，所述环境温度传感器信号输出端与环境温度传感器信号输入端相连接，所述三维加速度位移传感器信号输出端与三维加速度位移传感器信号输入端相连接，所述电池电压检测传感器信号输出端与电池电压检测传感器信号输入端相连接，所述通信输出端与通信接口相连接，其特征是还具有非易失存储器，所述非易失存储器具有非易失存储器信号输入端，所述三维加速度位移传感器为具有监测滑动垂直沉降功能的三维加速度位移传感器，所述主控微处理器还具有非易失存储器信号输出端，所述非易失存储器信号输入端与非易失存储器信号输出端相连接。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104101874A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-10-15 | 绵阳彬华科技有限公司 | 一种基于雷达技术的距离偏测系统 |
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2010
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