CN203011344U - 公路边坡表面位移远程自动监测装置 - Google Patents

Abstract

公路边坡表面位移远程自动监测装置，包括有激光测距传感器、数据采集模块、无线通信模块和电源模块。激光测距传感器采集传感器到边坡表面监测点的距离信息，数据采集模块对采集到的信息进行处理，通过通信模块将信息发送至远程监控中心进行监控，根据激光测距传感器与边坡表面监测点间的监测线的仰角与边坡走向与倾向间的夹角，换算出边坡表面的表面位移，当位移超过预设范围时，进行报警。本实用新型结构简单，生产成本和使用成本低廉，对边坡表面位移进行远程全自动化监测，节省大量人力物力。

Description

公路边坡表面位移远程自动监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种公路监测装置，特别是一种公路边坡表面位移远程自动监测装置。

背景技术

对于公路边坡安全运行状态的实时监测，目前最常采用的是人工现场监测。这种监测方法除费用高、效率低之外，还不能实现实时监测。

对营运中的公路路基，特别困扰我国公路部门的重大问题有两方面：一方面是如何构建公路边坡安全状况评价体系，养护维修部门迫切需要跟据监测数据模拟交通信号的方法来维修管理公路边坡，即何时亮绿灯、黄灯、红灯，亮不同灯时该如何处理或加固公路边坡等等。另一方面是如何采集公路边坡的监测数据？由于目前公路边坡监测通用作法是采用智能化和自动化程度低的仪器设备进行定点现场跟踪监测，完全依赖人工操作，这种监测方法一定程度上会受到地形条件、人为因素及天气因素等的制约，特别是营运中的公路边坡监测中的安全性难以保证，从而会使监测结果的可靠性受到一定程度的影响，另外，当监测频率较大时，将会使监测费用大为增加，而当监测频率较小时，两次现场监测之间的公路边坡变形数据就会缺失，从而对公路边坡安全情况的认识带来困难。因此，养护维修部门迫切需要利用现有的高科技技术对公路边坡进行远程实时监测。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种公路边坡表面位移远程自动监测装置，它可以长期并持续的测定边坡到激光测距传感器间的距离，为边坡稳定安全评价提供数据基础。

本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有激光测距传感器、数据采集模块、无线通信模块和电源模块；

激光测距传感器，用于采集激光测距传感器到边坡表面固定监测点的距离信息；

数据采集模块，对激光测距传感器采集到的信息进行处理并储存；

通信模块，将数据采集模块输出的数据发送至远程监控中心，并接收远程监控中心发送的控制信息；

电源模块，提供工作电源。

进一步，所述数据采集模块包括有处理器和存贮器，处理器将处理后的数据发送至存贮器和通信模块。

进一步，所述通信模块为GPRS收发装置。

进一步，所述电源模块包括有太阳能电池组和蓄电池。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：

激光测距传感器采集传感器到边坡表面监测点的距离信息，数据采集模块对采集到的信息进行处理，根据监测线的仰角与边坡走向的夹角，换算出边坡直面的表面位置，通过通信模块将信息发送至远程监控中心进行监控，当位移超过预设范围时，进行报警。本实用新型结构简单，生产成本和使用成本低廉，对边坡进表面位移行全自动化监测，节省大量人力物力。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

本实用新型的附图说明如下。

图1为本实用新型的工作状态示意图；

图2为本实用新型工作流程框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

公路边坡表面位移远程自动监测装置，包括有激光测距传感器、数据采集模块、无线通信模块和电源模块；

激光测距传感器，用于采集激光测距传感器到边坡表面固定监测点的距离信息；

数据采集模块，对激光测距传感器采集到的信息进行处理并储存；

通信模块，将数据采集模块输出的数据发送至远程监控中心，并接收远程监控中心发送的控制信息；

电源模块，提供工作电源。

边坡变形破坏的关键部分即为其变形监测的重点区域，通过对边坡所在路段的地质地形条件调查，如查阅相关勘察设计资料和以往的监测资料等，采用理论分析、数值模拟等进行边坡变形稳定分析，确定边坡变形发展基本规律。基于分析结果进行边坡现场监测方案的设计，对边坡变形失稳模式及安全评价指标体系进行综合分析，确定边坡安全监测的关键监测部位与监测点，并指导制定工程安全监测方案。

工作时，在目标边坡体外稳定地带，建一个基准平台，安放激光测距传感器，将激光测距传感器被监测边坡上的监测点。先由激光测距传感器的激光二极管对准边坡发射激光脉冲，经边坡反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到激光传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管能检测极其微弱的光信号，记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定边坡表面监测点到激光测距传感器间的距离。进行长期、持续监测，即可获取边坡表面变形的发展情况，从而为边坡稳定安全评价提供直观的参考数据。在对边坡其变形失稳的危险性和变形失稳破坏后的危害程度进行评估，结合现场监测数据，建立典型公路路基与边坡安全状况分级系统。根据边坡安全状况分级，对其发生失稳破坏的概率进行分析与预测，并确定临界预警标准，根据临界指标进行安全预警分级。当边坡监测到的变形及变形速率达到不同范围时，根据事先设定的变形或变形速率的临界值及时发出预警。

数据采集模块包括有处理器和存贮器，处理器将处理后的数据发送至存贮器和通信模块。采用激光沿路传感器相配套的传感器集成器进行数据采集：传感器集成器可接多路激光测距传感器，进行监测指令的发送和监测数据的收集、存贮，可以保证高速测量方式下数据不丢失。

通信模块为GPRS收发装置。GPRS（General Packet Radio Service）即通用分组无线业务，是现阶段解决移动通信信息服务的一种较完善的技术方案，较完美地结合了移动通信技术和数据通信技术，几乎可以应用于所有中低速率的数据传输业务。采用GPRS进行边坡远程监测的数据传输方式，具有网络覆盖范围广、终端实时在线、接入速度快、传输速率高、费用低等特点。

电源模块包括有太阳能电池组和蓄电池。在野外高边坡或滑坡体安装监测仪器后，由于地势险要，场地有限，现场大多无法提供便利、安全的人行通道及配套供电设施，特别是在汛期或梅雨季节需要加密监测时，对供电要求更高。当现场无外接电力线路时，需要选用太阳能电池组与蓄电池组合供电的方式。

激光测距传感器可以是一个或一个以上。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.公路边坡表面位移远程自动监测装置，其特征在于：所述装置包括有激光测距传感器、数据采集模块、无线通信模块和电源模块；

激光测距传感器，用于采集激光测距传感器到边坡表面固定监测点的距离信息；

数据采集模块，对激光测距传感器采集到的信息进行处理并储存；

通信模块，将数据采集模块输出的数据发送至远程监控中心，并接收远程监控中心发送的控制信息；

电源模块，提供工作电源。

2. 如权利要求1所述的公路边坡表面位移远程自动监测装置，其特征在于：所述数据采集模块包括有处理器和存贮器，处理器将处理后的数据发送至存贮器和通信模块。

3. 如权利要求1所述的公路边坡表面位移远程自动监测装置，其特征在于：所述通信模块为GPRS收发装置。

4. 如权利要求1所述的公路边坡表面位移远程自动监测装置，其特征在于：所述电源模块包括有太阳能电池组和蓄电池。

5. 如权利要求1所述的公路边坡表面位移远程自动监测装置，其特征在于：所述激光测距传感器为一个以上。

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