CN204154422U - 一种用于锚固型边坡地质灾害预警的应力监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于锚固型边坡地质灾害预警的应力监测系统，属于环境监测技术领域。包括锚索，所述锚索前端设置有导向帽，所述导向帽内设置有应力传感器，还包括与所述应力传感器通过信号线进行电连接的无线传感器、与所述无线传感器进行无线信号连接的小波传感器、与所述小波传感器进行无线信号连接的数据发射器、与所述数据发射器进行无线信号连接的分析处理装置。本监测系统利用现有的锚索设备，以应力监测作为锚固型边坡地质灾害预警的主要手段，避免了重新钻孔可能对锚索造成损伤或者扰动，同时也降低施工成本。采用小波传感器对应力监测信号进行了一系列的处理和识别，提高了应力监测信号的强度，增加了地质灾害预警结果的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于锚固型边坡地质灾害预警的应力监测系统，属于环境监测技术领域。
背景技术
当边坡发生地质灾害之前，边坡岩土体内的应力场会发生较明显的变化，这种变化可称为“应力突变”，这种应力突变通过表现为边坡岩土体内发生局部的应力集中，即局部应力较周边应力急剧增大，当多个局部应力增大到岩土体的抗拉强度或者抗压强度时，这多个局部的岩土体即会产生贯通性破坏，此时通常表现出滑坡、崩塌、等边坡地质灾害，由此可见，通过监测边坡岩土体内的应力变化，可以达到边坡地质灾害预警的目的。
目前边坡地质灾害预警系统多针对边坡的位移监测，通常采取安装钻孔测斜仪的方法来监测滑面的位移，但在安装钻孔测斜仪的过程中，若已有的地质钻孔未穿过滑面，则需重新打孔并安装测斜仪，提高了施工成本，尤其当边坡为锚固型边坡时，由于锚索通常穿过滑面，则在钻孔时可能对锚索造成损伤或者扰动，使锚索的锚固力下降，反而增加了发生地质灾害的风险。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提供一种结构简单，操作方便的用于锚固型边坡地质灾害预警的应力监测系统。
本实用新型为解决其问题所采用的技术方案是：
一种用于锚固型边坡地质灾害预警的应力监测系统，包括锚索，所述锚索前端设置有导向帽，所述导向帽内设置有应力传感器，还包括与所述应力传感器通过信号线进行电连接的无线传感器、与所述无线传感器进行无线信号连接的小波传感器、与所述小波传感器进行无线信号连接的数据发射器、与所述数据发射器进行无线信号连接的分析处理装置。
优选的是，还包括与所述分析处理装置连接的预警显示屏。
本实用新型的有益效果是：本监测系统利用现有的锚索设备，以应力监测作为锚固型边坡地质灾害预警的主要手段，避免了重新钻孔可能对锚索造成损伤或者扰动，同时也降低施工成本。采用小波传感器对应力监测信号进行了一系列的处理和识别，提高了应力监测信号的强度，增加了地质灾害预警结果的可靠性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型锚索在边坡上的安装示意图。
图中：1、锚索；2、导向帽；3、应力传感器；4、信号线；5、孔口；6、无线传感器；7、无线信号；8、小波传感器；9、无线信号；10、数据发射器；11、分析系统；12、计算机；13、预警显示屏。
具体实施方式
如附图1、2所示的一种用于锚固型边坡地质灾害预警的应力监测系统，包括锚索1，所述锚索1前端设置有导向帽2，所述导向帽2内设置有应力传感器3，还包括与所述应力传感器3通过信号线4进行电连接的无线传感器6、与所述无线传感器6进行无线信号连接的小波传感器8、与所述小波传感器8进行无线信号连接的数据发射器10、与所述数据发射器10进行无线信号连接的分析处理装置，该分析处理装置可以包括分析系统11和计算机12。还包括与所述分析处理装置连接的预警显示屏13。
在锚索1的导向帽2内埋设应力传感器3和信号线4，利用应力传感器3采集锚索1及其周边岩土体内的应力变化，并将其以电信号的形式通过信号线4传输到位于安全位置的无线传感器6内。无线传感器6将接收到的电信号转化为无线信号，在其附近的小波传感器8接收到该无线信号后，首先对无线信号进行相应的放大和滤波处理，进而对无线信号进行频带划分，再经小波变换获取特征频段，将特征频带进行信号重构，进行二次降噪，使获得的重构后的无线信号更加可靠，最后经过信号发射源的神经网络局部识别，将识别后的无线信号发出。
识别后的无线信号发送到附近的数据发射器10内，数据发射器10将识别后的无线信号传输给室内接收分析系统11，并将识别后的无线信号传递给计算机12，计算机12对识别后的无线信号进行分析处理，首先分析是否发生应力突变，若发生了应力突变则做出相应级别的预警信息，预警信息再通过通信电缆输送给预警显示屏13，进而提醒过往车辆、行人或居民区等采取相应的防灾减灾措施，从而达到边坡地质灾害智能预警的目的。
本实用新型的工作过程描述如下，在安装锚索1前事先将应力传感器3埋设在锚索1的导向帽2内，连接应力传感器3的信号线4从孔口5引出，信号线4沿坡面延伸至坡脚并埋于地下，信号线4从地下穿过受地质灾害影响的区域，与位于安全区域的无线传感器6相连，无线传感器6将应力传感器3发出的电信号转化为无线信号7，无线传感器6的附近安装小波传感器8，小波传感器8对无线传感器6发出的无线信号7进行放大滤波、小波变换、二次降噪、等一系列处理，将无线信号7转化为识别后的无线信号9，小波传感器8的附近安装数据发射器10，数据发射器10将识别后的无线信号9发送到室内接收分析系统11，接收分析系统11将识别后的无线信号9传递给计算机12，计算机12对识别后的无线信号9进行分析处理并给出相应的预警信息，计算机12将预警信息输送给预警显示屏13，进而提醒过往车辆、行人或居民区等采取相应的防灾减灾措施。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种用于锚固型边坡地质灾害预警的应力监测系统，其特征在于，包括锚索，所述锚索前端设置有导向帽，所述导向帽内设置有应力传感器，还包括与所述应力传感器通过信号线进行电连接的无线传感器、与所述无线传感器进行无线信号连接的小波传感器、与所述小波传感器进行无线信号连接的数据发射器、与所述数据发射器进行无线信号连接的分析处理装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于锚固型边坡地质灾害预警的应力监测系统，其特征在于，还包括与所述分析处理装置连接的预警显示屏。
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