CN204347247U - 一种利用声纳超声波监测危岩体崩塌的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种利用声纳超声波监测危岩体崩塌的装置，包括设置于危岩体裂缝一侧的信号收发单元、设置于危岩体裂缝另一侧的标靶、信号接收主机及数据终端，所述信号收发单元包括安装在危岩体安装孔内的防水壳，防水壳内设置有声纳超声波收发器、蓄电池及无线传输器。所述信号收发单元有多个，标靶与信号收发单元为一对一相对应设置的。信号收发单元射出一连串的超声波到达标靶的靶心，靶心反射超声波后被信号收发单元重新接收，任意信号收发单元均发射数据信息至信号接收主机，接收主机通过无线网络与接收终端相连接。该装置可实现对危岩体裂缝多个位置实时监测，结构简单、易操作、精度高，并且能在恶劣环境中长时间连续工作等诸多优点。

Description

一种利用声纳超声波监测危岩体崩塌的装置

技术领域

本实用新型涉及一种监测装置，具体涉及一种利用声纳超声波监测危岩体崩塌的装置。

背景技术

危岩体在工程领域内广泛存在，对生命财产安全带来极大隐患。长期以来我国投入大量的人力、物力和财力对工程危岩进行监测。在长期危岩监测实践过程中，工程技术人员发明了多种监测方法，然而到目前为止危岩监测仍然存在成本高、精度低且自动化程度低的缺陷，远远不能满足工程建设的需要。

对于危岩体的安全监测研究由来已久，传统方法采用直观的千分尺观察，用千分尺直接测量危岩体的裂缝宽度变化，该测量方法直观简单，但是存在精度差以及不能记录等问题；随着科学技术的进一步发展，GPS，INSAR三维激光扫描仪等被引入到危岩体的安全检测中，虽然数据的采集方便，但是精度仍然不能很好满足监测要求，且成本昂贵，在实际的工程运用中，对于危岩体的崩塌尚不能起到很好的监测预测的效用。现有的危岩监测精度偏低，自动化程度低，且不能实现连续监测，成本高，耗时间，效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用声纳超声波监测危岩体崩塌的装置，该检测装置应该能够实现对危岩体裂缝连续的长时间监测预测，具有较高的自动化程度、检测精度高且易于操作，工作过程不受天气及周围环境的影响。

本实用新型为了实现上述目的，采用的技术解决方案是：

一种利用声纳超声波监测危岩体崩塌的装置，包括设置于危岩体裂缝一侧的信号收发单元、设置于危岩体裂缝另一侧的标靶、信号接收主机及数据终端，所述信号收发单元有多个，标靶与信号收发单元为一对一相对应设置的。信号收发单元射出一连串的超声波到达标靶，标靶靶心的反射超声波后被信号收发单元重新接收，任意信号收发单元均发射数据信息至信号接收主机，接收主机通过无线网络与接收终端相连接。

优选地，所述信号收发单元包括安装在危岩体安装孔内的防水壳、声纳超声波发收器、蓄电池及无线传输器，声纳超声波收发器、蓄电池及无线传输器均设置在防水壳内。

优选地，所述防水壳为水平放置的圆筒状结构，防水壳的一端封闭，另一端固定有侧板，所述侧板上开有第一窗口和第二窗口，第一窗口位于第二窗口的下方。

优选地，所述无线传输器安装在防水壳底部靠近第二窗口的位置，无线传输器设置有天线，所述天线上部伸出防水壳的第二窗口，无线传输器左侧与蓄电池相连接，蓄电池的上端连接有横向的声纳超声波收发器，所述声纳超声波收发器右端对准第二窗口。

优选地，所述标靶为竖直设置的方板，由金属材料制成的靶心设置在标靶与信号收发单元对应一侧的中部，标靶的靶心对准声纳超声波发收器。

优选地，所述信号收发单元均各自独立。

通过采用前述技术方案，本实用新型的有益技术效果是：该装置能够实现对危岩体裂缝多个监测点的实时监测，从而组成无线监测网络，采用高精度的声纳超声波，能精确的反映危岩体崩塌过程中裂缝宽度的变化情况，并且通过无线传输模块，完成数据从声纳超声波到主机再到接收终端的无线传输，具有实时监测、结构简单、易操作、精度高、能在恶劣的工程环境中正常工作等诸多优点。

附图说明

图1是一种利用声纳超声波监测危岩体崩塌的装置的结构原理示意图。

图2是图1中某一部件的侧视图，示出的是信号收发单元。

图3是图1中某一部件的结构原理示意图，示出的是防水壳。

图4是图1中某一部件的结构原理示意图，示出的是标靶。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明：

结合图1至图4，一种利用声纳超声波监测危岩体崩塌的装置，包括设置于危岩体裂缝一侧的信号收发单元3、设置于危岩体裂缝另一侧的标靶2、信号接收主机3及数据终端4，所述信号收发单元1有多个，多个收发单元1安装在危岩体裂缝走向分布的监测点上，所述标靶2与信号收发单元的个数相同，标靶2与信号收发单元1为一对一相对应设置的，所述信号收发单元1均各自独立。信号收发单1元射出一连串的超声波到达标靶2，标靶2的靶心5反射超声波后被信号收发单元1重新接收，任意信号收发单元1均发射数据信息至信号接收主机3，接收主机3通过无线网络与接收终端4相连接。该检测装置组成的无线监测网络可实现对多监测点的实时监测和远程监控。

所述信号收发单元1包括安装在危岩体安装孔内的防水壳6、声纳超声波发收器8、蓄电池7及无线传输器9，声纳超声波收发器8、蓄电池7及无线传输器9均设置在由热缩冷胀柔性材料制成的防水壳6内，防水壳6可以避免信号收发单元1收到天气状况的干扰，保证装置的正常运行。所述防水壳6为水平放置的圆筒状结构，防水壳6的一端封闭，防水壳6的另一端固定有侧板10，所述侧板10上开有第一窗口11和第二窗口12，第一窗口11位于第二窗口12的下方。所述无线传输器9安装在防水壳6底部靠近第一窗口11的位置，无线传输器9设置有天线13，所述天线13的上部伸出防水壳6的第一窗口11，无线传输器9的左侧与蓄电池7相连接，蓄电池7的上端连接有横向的声纳超声波收发器8，所述声纳超声波收发器8的右端对准第二窗口12。所述信号收发单元1固定安置于较安全的危岩体裂缝的一侧，能够满足防雨、防高温及防腐蚀等要求，能在野外的通常恶劣环境中持续工作两个星期左右甚至更长时间。所述标靶2为竖直固定在危岩体裂缝另一侧的方板，由金属材料制成的靶心5设置在标靶2与信号收发单元1对应一侧的中部，标靶2的靶心5对准声纳超声波发收器8。

安装信号收发单元1前先用钻头在危岩体裂缝的稳定侧钻出圆孔，防水壳6正好卡在圆孔内，防水壳6开有第一窗口的侧壁与裂缝岩壁在同一竖直平面内，将标靶2固定于裂缝另一侧的岩壁上，标靶2的靶心5对准声纳超声波发收器8，沿着裂缝的走向依次安装多个安装信号收发单元1和标靶5，调试安装信号收发单元1与接收主机3和接收终端4的无线网络连接。防水壳的圆筒状设计有利于在裂缝岩壁上的安装。

危岩体发生滑移时，裂缝宽度变化，声纳超声波收发器8接收到标靶2的靶心5反射回来的数据产生变化。声纳超声波收发器8收集数据信息，并通过无线传输器9传送至接收主机3。根据危岩体裂隙的产状特点将多信号收发单元1固定安装于危岩体裂缝的不同位置，以实时采集不同位置裂缝宽度变化信息，并通过无线传输器9发送至接收主机3整理汇总，在特定时间间隔内，接收主机3通过无线传输的方式把汇总的数据信息发送至接收终端4，实现数据的无线交互网络，从而精确完成数据的分析处理，为进一步对危岩体的崩塌趋势做出精确判断提供准确的数据支持。

本实用新型采用高精度的声纳超声波，能精确的反映危岩体崩塌过程中裂缝宽度的变化情况，并且通过无线传输器完成数据从声纳超声波到主机再到接收终端的无线传输，具有实时监测、结构简单、易操作、精度高、能在恶劣的工程环境中正常工作等诸多优点，并且通过远程数据共享，可以实现数据远程预警。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种利用声纳超声波监测危岩体崩塌的装置，包括设置于危岩体裂缝一侧的信号收发单元、设置于危岩体裂缝另一侧的标靶、信号接收主机及数据终端，其特征在于，所述信号收发单元有多个，标靶与信号收发单元为一对一相对应设置的；信号收发单元射出一连串的超声波到达标靶，标靶的靶心反射超声波后被信号收发单元重新接收，任一信号收发单元均发射数据信息至信号接收主机，接收主机通过无线网络与接收终端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用声纳超声波监测危岩体崩塌的装置，其特征在于，所述信号收发单元包括安装在危岩体安装孔内的防水壳、声纳超声波发收器、蓄电池及无线传输器，声纳超声波收发器、蓄电池及无线传输器均设置在防水壳内。

3.根据权利要求2所述的一种利用声纳超声波监测危岩体崩塌的装置，其特征在于，所述防水壳为水平放置的圆筒状结构，防水壳的一端封闭，另一端固定有侧板，所述侧板上开有第一窗口和第二窗口，第一窗口位于第二窗口的下方。

4.根据权利要求2所述的一种利用声纳超声波监测危岩体崩塌的装置，其特征在于，所述无线传输器安装在防水壳底部靠近第二窗口的位置，无线传输器设置有天线，所述天线上部伸出防水壳的第二窗口，无线传输器左侧与蓄电池相连接，蓄电池的上端连接有横向的声纳超声波收发器，所述声纳超声波收发器右端对准第二窗口。

5.根据权利要求1所述的一种利用声纳超声波监测危岩体崩塌的装置，其特征在于，所述标靶为竖直设置的正方形，由金属材料制成的靶心设置在标靶与信号收发单元对应一侧的中部，标靶的靶心对准声纳超声波发收器。

6.根据权利要求1所述的一种利用声纳超声波监测危岩体崩塌的装置，其特征在于，所述信号收发单元均各自独立。