CN204115687U - 埋地管道穿越不稳定坡体的管土位移监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种埋地管道穿越不稳定坡体的管土位移监测装置，包括：振弦式传感器、传感器测杆及管道抱箍；在地下部分，所述管道抱箍用于包裹管道，所述管道抱箍的外端设置有锚固件，所述锚固件连接所述传感器测杆；所述传感器测杆伸出地表，并与所述振弦式传感器连接，用于测量其中高强度钢弦谐振频率的变化。该装置可以实现对不稳定斜坡的连续在线监测，至少可将监测频率提高至每小时1次，以便对不同时间范围的相邻位移速率进行对比。

Description

埋地管道穿越不稳定坡体的管土位移监测装置

技术领域

本实用新型涉及监测技术领域，特别涉及埋地管道穿越不稳定坡体的管土位移监测装置。

背景技术

针对管道沿线的不稳定斜坡开展专业监测时，一般可分为：针对管道变形的承灾体监测、针对滑坡体的致灾体监测，以及同时面向致灾体和承灾体的复合监测。以上监测属于“专业监测”的范畴，需要以专业技术服务机构为依托，测量准确性高，但费用也高。国内的各类监测服务机构已开发了基于光纤技术、振弦技术、差阻技术以及机械式监测技术的多种手段，取得一定监测预警效果，也积累了相当的实践经验。但这些技术无法广泛应用于长输油气管道沿线普遍存在的潜在不稳定斜坡的中，存在监测成本过高、监测效能低下的问题，只能在“群防群测”的基础上，有重点、有针对的开展“专业监测”。以国土资源部在三峡万县地区设立的滑坡光纤预警示范站为例，其技术的先进性在国内外均居前列，但单个坡体的监测设施建设成本高达700余万元。即便考虑管道滑坡范围较小、成本相应降低的因素，管道业主方也难以承受如此高昂的开支。当前较为流行的滑坡位移监测技术，应属GPS地表位移监测。该技术可通过卫星传递监测数据，受地形地貌的影响较小，而且能够实施连续不间断的高频次监测，成本也远低于采用全自动监测机器人(瑞士徕卡)和光纤光栅技术。目前在管道滑坡灾害监测上已经有了少量应用，预计随着该技术的日益成熟、成本的逐渐降低，应用范围也会越来越广。但对于油气管道沿线大量存在的、虽无滑坡征兆(或征兆尚不明显)的管道途经的不稳定斜坡，其风险评级等级本身为“高”或“较高”，一旦演变为滑坡将带来严重后果，仍需要较GPS更为简易、更为低廉的监测手段。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种埋地管道穿越不稳定坡体的管土位移监测装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种埋地管道穿越不稳定坡体的管土位移监测装置，其包括振弦式传感器、传感器测杆及管道抱箍；在地下部分，所述管道抱箍用于包裹管道，所述管道抱箍的外端设置有锚固件，所述锚固件连接所述传感器测杆；所述传感器测杆伸出地表，并与所述振弦式传感器连接，用于测量其中高强度钢弦谐振频率的变化。

进一步地，所述管道抱箍与管体之间设置有保护性衬砌。

进一步地，所述管道抱箍外敷有防腐材料。

进一步地，所述传感器测杆还设置有保护管，所述保护管与所述锚固件连接，伸出地表，用于将所述传感器测杆包裹在内。

进一步地，所述振弦式传感器还设置有传感器保护罩，用于将所述振弦式传感器包裹在内。

进一步地，还包括：远程通信单元，所述远程通信单元设在浇筑于地表的线缆井内，并与所述振弦式传感器连接。

本实用新型提供的埋地管道穿越不稳定坡体的管土位移监测装置，通过振弦式传感器与传感器测杆的配合，能够发现不稳定斜坡演变为滑坡的前期征兆，具有较高的监测精度，位移精度达到±5mm。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的埋地管道穿越不稳定坡体的管土位移监测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的埋地管道穿越不稳定坡体的管土位移监测装置埋在地下的部分的结构示意图。

具体实施方式

在不稳定斜坡向滑坡演变的初期，管体位移总是小于周边土体、因而产生相对位移；相对位移量的大小，能够反映该处管道滑坡灾害的风险程度。因此，参见附图1，本实用新型提供的埋地管道穿越不稳定坡体的管土位移监测装置包括振弦式传感器1、传感器测杆3及用于包裹管道5的管道抱箍2。在地下部分：管道抱箍2环状紧固于管道表面，管道抱箍2由带有锁止装置的钢质制成，与管体之间有保护性衬砌，管道抱箍2本身外敷防腐材料；管道抱箍2顶端的锚固件6连接一向上竖直直至地表4振弦式传感器的保护管，即刚性连杆7。刚性连杆7中设置有传感器测杆3(可以是钢丝)，刚性连杆7用于保护传感器测杆3。传感器测杆3与振弦式传感器1连接，即当传感器测杆3是钢丝时，传感器测杆3与振弦式传感器1的钢丝连接。而在地表部分：振弦式传感器1设置有传感器保护罩8。振弦式传感器1的基座内的数据线9可以连接附近浇筑于地表的线缆井，线缆井可内置远程通信单元，例如GPRS模块，从而将监测的数据通过远程发送出去。

振弦式传感器的钢丝与传感器侧杆(即钢丝)连接，如果钢丝出现绷劲或松弛状态，会影响振弦式传感器的测量到的高强度钢弦谐振频率的变化，反映出传感器测杆伸长或缩短的长度，进而反映出管道与周围土体移动变形的程度。即振弦式传感器是整套设备的核心，通过测量其中高强度钢弦谐振频率的变化，反映出传感器测杆伸长或缩短的长度，进而反映出管道与周围土体移动变形的程度。

本实用新型实施例提供的埋地管道穿越不稳定坡体的管土位移监测装置，能够发现不稳定斜坡演变为滑坡的前期征兆，具有较高的监测精度，位移精度达到±5mm。另外，基于移动通信系统的远程遥测技术，该装置可以实现对不稳定斜坡的连续在线监测，至少可将监测频率提高至每小时1次，以便对不同时间范围的相邻位移速率进行对比。同时解决了偏远地区、环境恶劣或人员难以抵近地区人工采集数据无法保证的情况。借助移动通信系统、采用GPRS流量的方式实现互联网与局域网的互通共享，能够方便地实现远程即时动态监测。此外该设备可扩展性强，一旦不稳定斜坡演变为滑坡该装置就会发出预警，同时本监测装置可能遭受滑坡体的彻底破坏，地下部分功能随即失效；但其地上的无线通信设备可以承担起后续的、滑坡应急监测的数据采集任务。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实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，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种埋地管道穿越不稳定坡体的管土位移监测装置，其特征在于，包括：振弦式传感器、传感器测杆及管道抱箍；在地下部分，所述管道抱箍用于包裹管道，所述管道抱箍的外端设置有锚固件，所述锚固件连接所述传感器测杆；所述传感器测杆伸出地表，并与所述振弦式传感器连接，用于测量其中高强度钢弦谐振频率的变化。

2.根据权利要求1所述的管土位移监测装置，其特征在于，所述管道抱箍与管体之间设置有保护性衬砌。

3.根据权利要求1所述的管土位移监测装置，其特征在于，所述管道抱箍外敷有防腐材料。

4.如权利要求1所述的管土位移监测装置，其特征在于，所述传感器测杆还设置有保护管，所述保护管与所述锚固件连接，伸出地表，用于将所述传感器测杆包裹在内。

5.如权利要求1中所述的管土位移监测装置，其特征在于，所述振弦式传感器还设置有传感器保护罩，用于将所述振弦式传感器包裹在内。

6.如权利要求1-5中任一项所述的管土位移监测装置，其特征在于，还包括：远程通信单元，所述远程通信单元设在浇筑于地表的线缆井内，并与所述振弦式传感器连接。