CN203687993U - 一种边坡监测系统 - Google Patents

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本实用新型公开了一种边坡监测系统。该系统包括:位移传感器,布置于边坡上的检测点处,用于检测并发送所述检测点处的位移;土压力传感器,布置于边坡上的检测点处,用于检测并发送所述检测点处的土压力;摄像装置,与所述边坡相对,用于采集并发送所述边坡的图像;以及监控装置,与所述位移传感器、所述土压力传感器以及所述摄像装置连接,用于接收并显示所述检测点处的位移、所述检测点处的土压力以及所述边坡的图像。由此,监测人员能够更加直观地了解边坡的实际状态。此外,监测人员还可以结合边坡的数据信息和图像信息来综合分析边坡状态,使得分析结果更加准确和全面。

Description

一种边坡监测系统
技术领域
[0001] 本实用新型涉及监测领域,具体地,涉及一种边坡监测系统。
背景技术
[0002] 近年来,我国基础设施建设发展迅速,尤其是公路、铁路、隧道等建设发展速度尤为突出。然而在一些山区集中的地区,例如西部地区,地质灾害发生频繁。一旦道路旁的边坡出现坍塌现象,则会影响交通线路的运营安全,也会对人类生命安全和财产构成直接危害。因此,对边坡状态进行实时监测是十分必要的。
[0003] 现有的边坡监测技术主要是通过采集边坡上的测试点处的位移、土压力等参数来分析边坡状态的,而缺乏对边坡图像信息的采集。因此,监测人员无法直观地观察边坡的实际状态。此外,在对边坡状态进行分析时,监测人员也无法结合边坡图像信息来综合确定边坡的实际状态。仅凭所述位移、土压力等参数来判断边坡状态,结果往往不够全面和准确。
实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的是提供一种边坡监测系统,以实现对边坡数据和图像信息的自动化监测。
[0005] 为了实现上述目的,本实用新型提供一种边坡监测系统,该系统包括:位移传感器,布置于边坡上的检测点处,用于检测并发送所述检测点处的位移;土压力传感器,布置于边坡上的检测点处,用于检测并发送所述检测点处的土压力;摄像装置,与所述边坡相对,用于采集并发送所述边坡的图像;以及监控装置,与所述位移传感器、所述土压力传感器以及所述摄像装置连接,用于接收并显示所述检测点处的位移、所述检测点处的土压力以及所述边坡的图像。
[0006] 优选地,所述系统还包括:雨量传感器,用于检测并发送所述边坡周围的雨量;以及所述监控装置还与所述雨量传感器连接,用于接收并显示所述雨量。
[0007] 优选地,所述系统还包括:太阳能供电装置,与所述摄像装置连接,用于为所述摄像装置供电。
[0008] 优选地,所述太阳能供电装置包括蓄电池,用于存储一部分电能。
[0009] 优选地,所述系统还包括:报警装置,与所述监控装置连接,在所述位移、所述土压力和所述雨量中的至少一者大于或等于各自的预定阈值的情况下,所述监控装置向所述报警装置发出报警信号,以控制所述报警装置进行报警。
[0010] 优选地,所述监控装置与所述位移传感器、所述土压力传感器以及所述摄像装置之间为无线连接。
[0011] 优选地,所述监控装置与所述雨量传感器之间为无线连接。
[0012] 优选地,所述位移传感器、所述土压力传感器、所述摄像装置和所述雨量传感器中的至少一者包括第一定时单元,在各自的第一定时单元期满的情况下,所述位移传感器检测所述检测点处的位移,所述土压力传感器检测所述检测点处的土压力,所述摄像装置采集所述边坡的图像,以及所述雨量传感器检测所述边坡周围的雨量。
[0013] 优选地,所述位移传感器、所述土压力传感器、所述摄像装置和所述雨量传感器中的至少一者还包括存储单元,分别用于缓存所述位移传感器检测到的所述检测点处的位移、所述土压力传感器检测到的所述检测点处的土压力、所述摄像装置采集到的所述边坡的图像、以及所述雨量传感器检测到的所述边坡周围的雨量。
[0014] 优选地,所述位移传感器、所述土压力传感器、所述摄像装置和所述雨量传感器中的至少一者还包括第二定时单元,在各自的第二定时单元期满的情况下,所述位移传感器发送所缓存的所述检测点处的位移,所述土压力传感器发送所缓存的所述检测点处的土压力,所述摄像装置发送所缓存的所述边坡的图像,以及所述雨量传感器发送所缓存的所述边坡周围的雨量。
[0015] 通过本实用新型提供的边坡监测系统,可以利用摄像装置采集边坡的图像信息,并将该图像信息提供至监控装置,从而可以使得监测人员能够通过该监控装置来更加直观地了解边坡的实际状态。此外,监测人员还可以结合边坡的数据信息(例如,土压力、位移等)和图像信息来综合分析边坡状态,使得分析结果更加准确和全面。
[0016] 本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0017] 附图是用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型,但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0018] 图1是根据本实用新型的实施方式的边坡监测系统的结构示意图;
[0019] 图2是根据本实用新型的实施方式的位移传感器、土压力传感器以及摄像装置的布置不意图;
[0020] 图3是根据本实用新型的另一实施方式的边坡监测系统的结构示意图;
[0021] 图4是根据本实用新型的另一实施方式的边坡监测系统的结构示意图;
[0022] 图5是根据本实用新型的另一实施方式的边坡监测系统的结构示意图;
[0023] 图6是根据本实用新型的另一实施方式的边坡监测系统的结构示意图。
具体实施方式
[0024] 以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型,并不用于限制本实用新型。
[0025] 图1是根据本实用新型的实施方式的边坡监测系统的结构示意图。如图1所示,该系统可以包括:位移传感器10,布置于所述边坡的检测点处,用于检测并发送所述检测点处的位移;土压力传感器20,布置于所述边坡的检测点处,用于检测并发送所述检测点处的土压力;摄像装置30,与所述边坡相对,用于采集并发送所述边坡的图像;以及监控装置40,与所述位移传感器10、所述土压力传感器20以及所述摄像装置30连接,用于接收并显示所述检测点处的位移、所述检测点处的土压力以及所述边坡的图像。
[0026] 可根据边坡的实际结构来在边坡上设置检测点。不同结构的边坡的检测点可以不同。安装位移传感器10的检测点和安装土压力传感器20的检测点可以是同一检测点,也可以是不同检测点。在设置好检测点之后,可在检测点处布置所述位移传感器10和/或土压力传感器20,以便检测该检测点处的位移和/或土压力。
[0027] 例如,图2示出了一种位移传感器10、土压力传感器20以及摄像装置30的布置示意图。如图2所示,选取边坡上的以下五个位置作为检测点:靠近坡顶的一个位置、边坡中部靠近边坡两侧的两个位置、以及边坡底部的两个位置。应当理解的是,检测点的位置可根据实际的边坡结构来选取,并不局限于图2所示的几个位置。
[0028] 优选地,可按照以下方式来选取检测点:当边坡上的任一个区域的边坡面发生位移时(即,发生滑坡现象),同时至少有两个检测点处的数据(例如,位移、土压力)发生变化。这样,与仅凭借一个检测点处的数据来判断边坡状态的方法相比,该方法可以提高对边坡状态判断的准确性。
[0029] 在选取完检测点之后,可以在相应的检测点处布置位移传感器10和/或土压力传感器20,如图2所示。在边坡的表面上还可以安装管线80 (例如,PVC管),用于布置传输线缆。位移传感器10和/或土压力传感器20可以通过该传输线缆来进行数据收发。
[0030] 上面所述的位移传感器10可以例如是多点位移计,以及所述土压力传感器20可以例如是土压力计。此外,从图2中还可以看出,摄像装置30被布置在道路的另一侧(与边坡相对的位置)。该摄像装置30可固定在一根竖立的杆的顶部,用于采集边坡的图像。
[0031 ] 在位移传感器10、土压力传感器20以及摄像装置30完成检测之后,其分别将所检测到的检测点处的位移、检测点处的土压力和边坡的图像发送至监控装置40。监控装置40在接收到所述位移、土压力和图像之后,对其进行显示,以供监测人员查看。
[0032] 由此,通过本实用新型提供的边坡监测系统,可以利用摄像装置30采集边坡的图像信息,并将该图像信息提供至监控装置40,从而可以使得监测人员能够通过该监控装置40来更加直观地了解边坡状态。此外,监测人员还可以结合边坡的数据信息(例如,土压力、位移)和图像信息来综合分析边坡状态,使得分析结果更加准确和全面。
[0033] 优选地,在本实用新型中,对摄像装置30采取太阳能供电方式进行供电。在这种情况下,如图3所示,本实用新型提供的边坡监测系统还可以包括:太阳能供电装置50,与所述摄像装置30连接,用于将太阳能转换成电能,并为所述摄像装置30供电。
[0034] 与采用电池或电源供电方式相比,太阳能供电装置50的使用寿命更长,而且对环境污染较小。此外,太阳能供电装置50中还可以包括蓄电池,用于存储一部分电能。由此,可以实现蓄电功能,以便在晚上或天气恶劣的情况下,仍能够通过蓄电池内存储的电能来为摄像装置30进行供电,从而保证摄像装置30能够持续工作。
[0035] 边坡出现坍塌现象很大一部分原因在于天气因素,尤其是雨天。因此,为了更加有效地预防边坡灾害,如图4所示,本实用新型提供的边坡监测系统优选还可以包括:雨量传感器60,用于检测并发送所述边坡周围的雨量;以及所述监控装置40还与所述雨量传感器60连接,用于接收并显示所述雨量。
[0036] 由此,通过本实用新型提供的边坡监测系统,不仅可以实现对边坡自身参数和状态进行监测,还可以实现对影响边坡状态的外界环境因素进行监测。这样,就可以通过所监测的外界环境因素来提前预判边坡是否存在坍塌危险,以便早日采取措施来避免人员损伤。
[0037] 此外,为了保护太阳能供电装置50在雨天时不被雷电影响,本实用新型提供的边坡监测系统还可以包括防雷装置(未示出),用于对所述太阳能供电装置50进行防雷保护。其中,所述防雷装置可以例如为避雷针、避雷器等。
[0038] 在本实用新型提供的边坡监测系统中,监控装置40不仅可以接收并显示所述检测点处的位移、所述检测点处的土压力、以及所述边坡周围的雨量,而且还可以根据所接收到的位移、土压力和雨量中的至少一者来确定边坡是否处于危险状态。
[0039] 例如,监控装置40中可以预存有预定的位移阈值、土压力阈值和雨量阈值。在所述位移、所述土压力和所述雨量中的至少一者大于或等于各自的阈值的情况下,所述监控装置40判断所述边坡处于危险状态。在这种情况下,如图5所示,本实用新型提供的边坡监测系统还可以包括:报警装置70,与所述监控装置40连接,在所述位移、所述土压力和所述雨量中的至少一者大于或等于各自的预定阈值的情况下,所述监控装置40向所述报警装置70发出报警信号,以控制所述报警装置70进行报警。这样,报警装置70就可以向监测人员进行警示,提醒监测人员当前边坡可能处于危险状态,便于监测人员能够及早采取措施。
[0040] 为了能够实现远程监控,优选地,在本实用新型中,所述监控装置40与所述位移传感器10、所述土压力传感器20以及所述摄像装置30之间可以无线连接(例如,通过GPRS通信),并且所述监控装置40与所述雨量传感器60之间也可以无线连接(例如,通过GPRS通信),如图5所示。在这种情况下,监控装置40就可以在远程对边坡进行实时监测。
[0041] 此外,为了降低位移传感器10、土压力传感器20、摄像装置30和雨量传感器60的功耗,如图6所示,所述位移传感器10、所述土压力传感器20、所述摄像装置30和所述雨量传感器60中的至少一者可以包括第一定时单兀(例如,位移传感器10中的第一定时单元101、土压力传感器20中的第一定时单元201、摄像装置30中的第一定时单元301以及雨量传感器60中的第一定时单元601),在各自的第一定时单元期满的情况下,所述位移传感器10检测所述检测点处的位移,所述土压力传感器20检测所述检测点处的土压力,所述摄像装置30采集所述边坡的图像,以及所述雨量传感器60检测所述边坡周围的雨量。也就是说,位移传感器10、土压力传感器20、雨量传感器60和摄像装置30定期进行检测或采集,这样可以降低这些器件的功耗。各个器件中的第一定时单元可以被设定成相同的时间间隔。也就是说,各个器件可以以同一周期进行数据采集。
[0042] 此外,如图6所示,所述位移传感器10、所述土压力传感器20、所述摄像装置30和所述雨量传感器60中的至少一者还可以包括存储单元(例如,位移传感器10中的存储单元102、土压力传感器20中的存储单元202、摄像装置30中的存储单元302以及雨量传感器60中的存储单元602),分别用于缓存所述位移传感器10检测到的所述检测点处的位移、所述土压力传感器20检测到的所述检测点处的土压力、所述摄像装置30采集到的所述边坡的图像、以及所述雨量传感器60检测到的所述边坡周围的雨量。
[0043] 为了进一步降低上述各器件的功耗,优选地,如图6所示,所述位移传感器10、所述土压力传感器20、所述摄像装置30和所述雨量传感器60中的至少一者还可以包括第二定时单元(例如,位移传感器10中的第二定时单元103、土压力传感器20中的第二定时单元203、摄像装置30中的第二定时单元303以及雨量传感器60中的第二定时单元603),在各自的第二定时单元期满的情况下,所述位移传感器10发送所缓存的所述检测点处的位移,所述土压力传感器20发送所缓存的所述检测点处的土压力,所述摄像装置30发送所缓存的所述边坡的图像,以及所述雨量传感器60发送所缓存的所述边坡周围的雨量。也就是说,位移传感器10、土压力传感器20、雨量传感器60和摄像装置30定期进行数据发送,这样可以进一步降低这些器件的功耗。此外,如果采用GPRS通信方式来进行数据发送,那么定期发送可以减少因数据流量而产生的费用。各个器件中的第二定时单元也可以被设定成相同的时间间隔。也就是说,各个器件可以以同一周期进行数据发送。
[0044] 综上所述,通过本实用新型提供的边坡监测系统,可以利用摄像装置采集边坡的图像信息,并将该图像信息提供至监控装置,从而可以使得监测人员能够通过该监控装置来更加直观地了解边坡状态。此外,监测人员还可以结合边坡的数据信息(例如,土压力、位移等)和图像信息来综合分析边坡状态,使得分析结果更加准确和全面。
[0045] 以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0046] 另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0047] 此外,本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本实用新型的思想,其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种边坡监测系统,其特征在于,该系统包括: 位移传感器,布置于边坡上的检测点处,用于检测并发送所述检测点处的位移; 土压力传感器,布置于边坡上的检测点处,用于检测并发送所述检测点处的土压力; 摄像装置,与所述边坡相对,用于采集并发送所述边坡的图像;以及 监控装置,与所述位移传感器、所述土压力传感器以及所述摄像装置连接,用于接收并显示所述检测点处的位移、所述检测点处的土压力以及所述边坡的图像。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,该系统还包括: 雨量传感器,用于检测并发送所述边坡周围的雨量;以及 所述监控装置还与所述雨量传感器连接,用于接收并显示所述雨量。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,该系统还包括: 太阳能供电装置,与所述摄像装置连接,用于将太阳能转换成电能,并为所述摄像装置供电。
4.根据权利要求3所述的系统,其特征在于,所述太阳能供电装置包括蓄电池,用于存储一部分电能。
5.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,该系统还包括: 报警装置,与所述监控装置连接,在所述位移、所述土压力和所述雨量中的至少一者大于或等于各自的预定阈值的情况下,所述监控装置向所述报警装置发出报警信号,以控制所述报警装置进行报警。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述监控装置与所述位移传感器、所述土压力传感器以及所述摄像装置之间为无线连接。
7.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述监控装置与所述雨量传感器之间为无线连接。
8.根据权利要求2所述的系统,其特征在于,所述位移传感器、所述土压力传感器、所述摄像装置和所述雨量传感器中的至少一者包括第一定时单元,在各自的第一定时单元期满的情况下,所述位移传感器检测所述检测点处的位移,所述土压力传感器检测所述检测点处的土压力,所述摄像装置采集所述边坡的图像,以及所述雨量传感器检测所述边坡周围的雨量。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述位移传感器、所述土压力传感器、所述摄像装置和所述雨量传感器中的至少一者还包括存储单元,分别用于缓存所述位移传感器检测到的所述检测点处的位移、所述土压力传感器检测到的所述检测点处的土压力、所述摄像装置采集到的所述边坡的图像、以及所述雨量传感器检测到的所述边坡周围的雨量。
10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述位移传感器、所述土压力传感器、所述摄像装置和所述雨量传感器中的至少一者还包括第二定时单元,在各自的第二定时单元期满的情况下,所述位移传感器发送所缓存的所述检测点处的位移,所述土压力传感器发送所缓存的所述检测点处的土压力,所述摄像装置发送所缓存的所述边坡的图像,以及所述雨量传感器发送所缓存的所述边坡周围的雨量。
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