CN204924206U - 一种基于卫星定位技术的边坡变形监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，解决了现有边坡变形监测系统监测及反馈不够及时、设备故障率高和精确度较低的问题。基于卫星定位技术的边坡变形监测系统包括：测试站，包括第一GPS坐标接收电路、第一GPS坐标无线发送电路和第一电源；基准站，包括第二GPS坐标接收电路、第二GPS坐标无线发送电路和第二电源；监测中心，包括数据采集电路、判定电路、报警装置和监控中心电源。本实用新型有益效果：实现了边坡远程、实时、在线监测，具有高精度、低成本、安装简便的优点，同时可靠性和实用性高，并可以通过报警装置进行分级预警及实时报警，有利于及时了解边坡的安全状况，可以提高边坡安全管理和应急响应水平。

Description

一种基于卫星定位技术的边坡变形监测系统

技术领域

本实用新型涉及土木工程边坡位移监测领域，特别是指一种基于卫星定位技术的边坡变形监测系统。

背景技术

边坡变形监测作为土木工程中的一项技术越来越受到重视。其主要是针对复杂地形条件下岩土工程的边坡变形进行实时监测，对复杂地形条件下施工时的边坡与附近建筑物的变形监测具有重要作用。另外，还可以运用到道路、桥梁等结构工程完工后的变形监测中，对于分析和评价结构工程的安全状态、验证设计的合理性以及反馈结构工程的设计与施工质量都具有非常重要的作用。此外，对天然边坡以及人工边坡，例如露天矿边坡、基坑边坡等的变形情况进行监测，进而分析边坡的稳定状态，能够对滑坡做出及时的预警。现有的边坡变形监测系统大部分采用机械装置，一方面监测及反馈不够及时，另一方设备的故障率高及精确度较低。而能否及时而且准确的获边坡变形数据将直接影响分析结论的及时性和可靠性，甚至有时严重关系到相关工程部门做出应急反应。

同时，现有的边坡变形监测系统采用传感器获得监测数据，远方的人利用设备接收这些由传感器传回来的数据并进行分析判断，传感器也许是状态良好，能反映真实的数据，也许已经损坏，传回来的数据是错误的假数据，因为人无法看到现场的真实状态，所以即使传回的假数据，专家也很难判断。

另外，边坡变形数据如果采用远程传输，可能出现死机，现频繁死机的情况，严重影响边坡变形数据的远程传输。

实用新型内容

本实用新型提出一种基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，解决了现有边坡变形监测系统监测及反馈不够及时、设备的故障率高和精确度较低，以及不能直观获取现场情况和可靠性低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，包括：

测试站，包括第一GPS坐标接收电路、与所述第一GPS坐标接收电路连接的第一GPS坐标无线发送电路、以及与所述第一GPS坐标接收电路和所述第一GPS坐标无线发送电路连接的第一电源；

基准站，包括第二GPS坐标接收电路、与所述第二GPS坐标接收电路连接的第二GPS坐标无线发送电路、以及与所述第二GPS坐标接收电路和所述第二GPS坐标无线发送电路连接的第二电源；

监测中心，包括与所述第一GPS坐标无线发送电路和所述第二GPS坐标无线发送电路连接的数据采集电路、与所述数据采集电路连接的判定电路、与所述判定电路连接的报警装置，以及与所述数据采集电路、所述判定电路和所述报警装置连接的监控中心电源。

进一步地，所述判定电路包括：

原始GPS坐标存储装置；

比较电路，与所述原始GPS坐标存储装置、所述数据采集电路和所述报警装置连接。

进一步地，本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，还包括：

图像采集装置；

图像发送装置，与所述数据采集电路连接。

优选地，所述图像采集装置为摄像机、摄像头和/或照相机。

进一步地，本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，还包括：

倾斜仪，与所述数据采集电路连接。

进一步地，本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，还包括：

沉降仪，与所述数据采集电路连接。

进一步地，本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，还包括：

开关电路，包括与所述第一GPS坐标接收电路、所述第一GPS坐标无线发送电路和所述第一电源连接的第一开关电路，以及与所述第二GPS坐标接收电路、所述第二GPS坐标无线发送电路和所述第二电源连接的第二开关电路；

定时电路，包括与所述第一开关电路连接的第一定时电路和与所述第二开关电路连接的第二定时电路；

无线通信电路，包括与所述第一定时电路连接的第一无线通信电路和与所述第二定时电路连接的第二无线通信电路。

进一步地，本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，

第一电源包括：

第一外部电源，与所述第一GPS坐标接收电路和所述第一GPS坐标无线发送电路连接；

第一内部电源，与所述第一GPS坐标接收电路和所述第一GPS坐标无线发送电路连接；

第一太阳能电源，与所述第一GPS坐标接收电路和所述第一GPS坐标无线发送电路连接；

第二电源包括：

第二外部电源，与所述第二GPS坐标接收电路和所述第二GPS坐标无线发送电路连接；

第二内部电源，与所述第二GPS坐标接收电路和所述第二GPS坐标无线发送电路连接；

第二太阳能电源，与所述第二GPS坐标接收电路和所述第二GPS坐标无线发送电路连接。

进一步地，所述监控中心电源包括：

太阳能供电装置，与所述数据采集电路、所述判定电路和所述报警装置连接；

UPS不间断供电装置，与所述数据采集电路、所述判定电路和所述报警装置连接。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，实现了边坡远程、实时、在线监测，具有高精度、低成本、安装简便的优点，同时可靠性和实用性高，并可以通过报警装置进行分级预警及实时报警，有利于及时了解边坡的安全状况，可以提高边坡安全管理和应急响应水平。

2、本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，用摄像机、摄像头和/或照相机等成像设备，对现场实时拍照跟踪，利用几何原理进行精确图像对比，并可以通过倾斜仪和沉降仪获取的数据，计算出倾斜、位移、沉降、裂缝等状态物理量，传给远方的监测中心将是照片、视频和数据，照片、视频和现场状态一模一样，非常真实准确，避免了监测过程中意外情况的发生，提高的监测数据的精准度。

3、本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，定时电路能够使得测试站和基准站间隔预定时间段重新启动，避免出现死机而影响边坡变形数据的获取，结构简单，易于实现并且成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种基于卫星定位技术的边坡变形监测系统的结构框图；

图2为本实用新型一种基于卫星定位技术的边坡变形监测系统的另一结构框图；

图3为本实用新型一种基于卫星定位技术的边坡变形监测系统的另一结构框图；

图4为本实用新型一种基于卫星定位技术的边坡变形监测系统的另一结构框图；

图5为本实用新型一种基于卫星定位技术的边坡变形监测系统的另一结构框图；

图6为本实用新型一种基于卫星定位技术的边坡变形监测系统的另一结构框图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-6所示，本实用新型所述的一种基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，包括：

测试站，包括第一GPS坐标接收电路、与第一GPS坐标接收电路连接的第一GPS坐标无线发送电路、以及与第一GPS坐标接收电路和第一GPS坐标无线发送电路连接的第一电源；

基准站，包括第二GPS坐标接收电路、与第二GPS坐标接收电路连接的第二GPS坐标无线发送电路、以及与第二GPS坐标接收电路和第二GPS坐标无线发送电路连接的第二电源；

监测中心，包括与第一GPS坐标无线发送电路和第二GPS坐标无线发送电路连接的数据采集电路、与数据采集电路连接的判定电路、与判定电路连接的报警装置，以及与数据采集电路、判定电路和报警装置连接的监控中心电源。

其中，判定电路用于判定测试站的第一GPS坐标无线发送电路发送的GPS坐标是否发生变化；在判定电路判定出的变化范围不同时，报警装置实现不同级别的报警，例如，变化较小时，报警装置仅进行指示灯报警，变化较大时，报警装置可以进行声光报警，变化超出预设范围时，会在声光报警的同时进行无线报警信息发送等。即报警单元可以包括与判定电路连接的LED报警指示灯、与判定电路连接的扬声器和与判定电路连接的无线报警信息发送装置。

本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，实现了边坡远程、实时、在线监测，具有高精度、低成本、安装简便的优点，同时可靠性和实用性高，并可以通过报警装置进行分级预警及实时报警，有利于及时了解边坡的安全状况，可以提高边坡安全管理和应急响应水平。

其中，所述判定电路可以包括：

原始GPS坐标存储装置；

比较电路，与原始GPS坐标存储装置、数据采集电路和报警装置连接。

其中，本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，还可以包括：

图像采集装置；

图像发送装置，与数据采集电路连接。

其中，优选地，所述图像采集装置为摄像机、摄像头和/或照相机。

其中，本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，还可以包括：

倾斜仪，与数据采集电路连接。

其中，本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，还可以包括：

沉降仪，与数据采集电路连接。

本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，用摄像机、摄像头和/或照相机等成像设备，对现场实时拍照跟踪，利用几何原理进行精确图像对比，并可以通过倾斜仪和沉降仪获取的数据，计算出倾斜、位移、沉降、裂缝等状态物理量，传给远方的监测中心将是照片、视频和数据，照片、视频和现场状态一模一样，非常真实准确，避免了监测过程中意外情况的发生，提高的监测数据的精准度。

其中，本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，还可以包括：

开关电路，包括与第一GPS坐标接收电路、第一GPS坐标无线发送电路和第一电源连接的第一开关电路，以及与第二GPS坐标接收电路、第二GPS坐标无线发送电路和第二电源连接的第二开关电路；

定时电路，包括与第一开关电路连接的第一定时电路和与第二开关电路连接的第二定时电路；

无线通信电路，包括与第一定时电路连接的第一无线通信电路和与第二定时电路连接的第二无线通信电路。

其中，定时电路与开关电路连接，以使开关电路间隔预定时间段重新启动。由于开关电路断开后再次启动的时间段较短，实际工作中可以控制在几分钟，甚至数十秒钟，所以并不会影响边坡变形的监测。无线通信电路可以实现对定时电路的远程控制和设置。

本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，定时电路能够使得测试站和基准站间隔预定时间段重新启动，避免出现死机而影响边坡变形数据的获取，结构简单，易于实现并且成本低。

其中，本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，

第一电源包括：

第一外部电源，与第一GPS坐标接收电路和第一GPS坐标无线发送电路连接；

第一内部电源，与第一GPS坐标接收电路和第一GPS坐标无线发送电路连接；

第一太阳能电源，与第一GPS坐标接收电路和第一GPS坐标无线发送电路连接；

第二电源包括：

第二外部电源，与第二GPS坐标接收电路和第二GPS坐标无线发送电路连接；

第二内部电源，与第二GPS坐标接收电路和第二GPS坐标无线发送电路连接；

第二太阳能电源，与第二GPS坐标接收电路和第二GPS坐标无线发送电路连接。

本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，设有第一外部电源和第二外部电源，可以在现场条件允许的情况下，使用外接电源；设有第一内部电源和第二内部电源，可以在第一外部电源和第二外部电源突然断电，或者现场无外接电源的情况下，实现内部供电；还设有第一太阳能电源和第二太阳能电源，可以充分利用太阳能，绿色环保。

其中，所述监控中心电源包括：

太阳能供电装置，与数据采集电路、判定电路和报警装置连接；

UPS不间断供电装置，与数据采集电路、判定电路和报警装置连接。

本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，监控中心电源设有太阳能供电装置，可以充分利用太阳能，绿色环保；还设有UPS不间断供电装置，保证了系统的稳定性。

其中，本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，测试站还可以包括：

边坡内部位移监测装置，包括设置于边坡内部的位移探头和与位移探头连接的位移监测仪，位移监测仪还与数据采集电路连接。

本实用新型所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，位移探头可以监测边坡内部位移，第一GPS坐标接收电路和第一GPS坐标无线发送电路可以监测边坡表面位移，将边坡内部位移和边坡表面位移信号通过数据采集电路采集，可以更加准确、及时地监测和预测边坡变形情况。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，其特征在于，包括：

测试站，包括第一GPS坐标接收电路、与所述第一GPS坐标接收电路连接的第一GPS坐标无线发送电路、以及与所述第一GPS坐标接收电路和所述第一GPS坐标无线发送电路连接的第一电源；

基准站，包括第二GPS坐标接收电路、与所述第二GPS坐标接收电路连接的第二GPS坐标无线发送电路、以及与所述第二GPS坐标接收电路和所述第二GPS坐标无线发送电路连接的第二电源；

监测中心，包括与所述第一GPS坐标无线发送电路和所述第二GPS坐标无线发送电路连接的数据采集电路、与所述数据采集电路连接的判定电路、与所述判定电路连接的报警装置，以及与所述数据采集电路、所述判定电路和所述报警装置连接的监控中心电源。

2.根据权利要求1所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，其特征在于，所述判定电路包括：

原始GPS坐标存储装置；

比较电路，与所述原始GPS坐标存储装置、所述数据采集电路和所述报警装置连接。

3.根据权利要求1所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，其特征在于，还包括：

图像采集装置；

图像发送装置，与所述数据采集电路连接。

4.根据权利要求3所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，其特征在于，所述图像采集装置为摄像机、摄像头和/或照相机。

5.根据权利要求1所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，其特征在于，还包括：

倾斜仪，与所述数据采集电路连接。

6.根据权利要求1所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，其特征在于，还包括：

沉降仪，与所述数据采集电路连接。

7.根据权利要求1所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，其特征在于，还包括：

开关电路，包括与所述第一GPS坐标接收电路、所述第一GPS坐标无线发送电路和所述第一电源连接的第一开关电路，以及与所述第二GPS坐标接收电路、所述第二GPS坐标无线发送电路和所述第二电源连接的第二开关电路；

定时电路，包括与所述第一开关电路连接的第一定时电路和与所述第二开关电路连接的第二定时电路；

无线通信电路，包括与所述第一定时电路连接的第一无线通信电路和与所述第二定时电路连接的第二无线通信电路。

8.根据权利要求1所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，其特征在于，

第一电源包括：

第一外部电源，与所述第一GPS坐标接收电路和所述第一GPS坐标无线发送电路连接；

第一内部电源，与所述第一GPS坐标接收电路和所述第一GPS坐标无线发送电路连接；

第一太阳能电源，与所述第一GPS坐标接收电路和所述第一GPS坐标无线发送电路连接；

第二电源包括：

第二外部电源，与所述第二GPS坐标接收电路和所述第二GPS坐标无线发送电路连接；

第二内部电源，与所述第二GPS坐标接收电路和所述第二GPS坐标无线发送电路连接；

第二太阳能电源，与所述第二GPS坐标接收电路和所述第二GPS坐标无线发送电路连接。

9.根据权利要求1所述的基于卫星定位技术的边坡变形监测系统，其特征在于，所述监控中心电源包括：

太阳能供电装置，与所述数据采集电路、所述判定电路和所述报警装置连接；

UPS不间断供电装置，与所述数据采集电路、所述判定电路和所述报警装置连接。