CN205175360U - 一种利用激光位移传感器监测滑坡的装置 - Google Patents

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陈东辉
徐佩华
张文
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Abstract

本实用新型公开了一种利用激光位移传感器监测滑坡的装置,包括有数个激光位移传感器、调节支架、无线传输模块、接收主机、图像绘制模块、警报控制器和标靶,各激光位移传感器与无线传输模块信号连接,无线传输模块与接收主机之间无线连接,接收主机与图像绘制模块之间有线连接,图像绘制模块与警报控制器有线连接;太阳能电池板设备供电,该装置固定在滑坡外的稳定基岩上,标靶安置在滑坡体的监测点上。各激光位移传感器的数据通过无线传输模块发送到接收主机,接收主机统计、整理、存储数据,然后将数据传到图像绘制模块,图像绘制模块绘制各点累计位移量-时间、位移速率-时间曲线,警报控制器根据图像绘制模块传给的累计位移量和位移速率,判断是否要发出警报,起到预警作用。

Description

一种利用激光位移传感器监测滑坡的装置
技术领域
本实用新型涉及一种监测装置,特别涉及一种利用激光位移传感器监测滑坡的装置,属于自然灾害的监控预报领域。
背景技术
斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象,称为滑坡。滑坡是一种常见的地质灾害,严重威胁着人类的生命财产和安全。滑坡变形过程一般可分为初始变形、平缓变形和加速变形三个阶段。根据滑坡所处的变形阶段,可将滑坡预报分为以下几种阶段:长期、中期、短期、临滑。在初始变形阶段,首先是滑坡上部开始出现变形迹象,地表开始出现断续的裂缝,此时整个滑坡变形的位移量很小;在平缓变形阶段,地表出现了较多的变形裂缝,并沿滑坡周边逐渐形成连续分布的裂缝,单位时间内滑坡变形的位移量基本相等,日累计位移量可达数毫米或数厘米;在加速变形阶段,地表开始出现了较大的位移,滑坡变形体单位时间内位移量逐渐增大,日累计位移量可达数厘米或者数十厘米。
由于滑坡灾害的“突发”特征和滑坡位移变化规律的随机性、复杂性和不确定性,使得准确预报滑坡发生的时间时非常困难。现阶段已有的监测方法,有的是仪器设备精度不足,有的是造价昂贵,实用性不强,因此滑坡的预报还没有得到改善。
发明内容
本实用新型的目的是要解决滑坡预报检测存在的上述问题,提供一种利用激光位移传感器监测滑坡的装置,本实用新型实现并建立了数据的无线交互网络,具有实时监测、防破坏、抗干扰能力强、测量方便、精度高等优点。
本实用新型包括有数个激光位移传感器、调节支架、无线传输模块、接收主机、图像绘制模块、警报控制器和标靶,各激光位移传感器与无线传输模块信号连接,无线传输模块与接收主机之间无线连接,接收主机与图像绘制模块之间有线连接,图像绘制模块与警报控制器有线连接;数个激光位移传感器、调节支架、无线传输模块、接收主机、图像绘制模块和警报控制器整体组装在箱体中,箱体固定在固定杆上,固定杆顶部设置太阳能电池板,太阳能电池板向激光位移传感器、无线传输模块、接收主机、图像绘制模块和警报控制器供电,太阳能电池板还能为箱体挡雨;固定杆固定在滑坡外的稳定基岩上,标靶安置在滑坡体的监测点上。各激光位移传感器的数据通过无线传输模块发送到接收主机,接收主机统计、整理、存储数据,然后将数据传到图像绘制模块,图像绘制模块绘制各点累计位移量-时间、位移速率-时间曲线,警报控制器根据图像绘制模块传给的累计位移量和位移速率,判断是否要发出警报,起到预警作用;
将标靶设置成网状,分布在滑坡多个区域,安置在监测点上,同时对多点监测,不仅可以根据各点位移量的不同判断滑坡滑动方向,更加准确监测滑坡险情,而且同时监测多个点,可以防止滑坡局部发生崩塌造成损失。
本实用新型的工作过程:
组装有数个激光位移传感器、调节支架、无线传输模块、接收主机、图像绘制模块和警报控制器的箱体固定在固定杆上,固定杆顶部设置太阳能电池板,太阳能电池板向激光位移传感器、无线传输模块、接收主机、图像绘制模块和警报控制器供电,太阳能电池板还能为箱体挡雨;固定杆固定在滑坡外的稳定基岩上,标靶安置在滑坡体的监测点上。根据前期地质调查,选取多个监测点,监测点成网状分布,然后将标靶固定在各个监测点,调试好传感器方向,打开电源,测出各个激光位移传感器到标靶的初始距离,设定累计位移量、位移速率和各个阶段的报警临界值。调节支架用于调节和固定传感器,无线传输模块将激光位移传感器测得的数据传输到接收主机,接收主机统计、整理、存储数据,然后将数据传到图像绘制模块,图像绘制模块绘制各点累计位移量-时间、位移速率-时间曲线,警报控制器根据图像绘制模块传给的累计位移量、位移速率与设定的临界值,判断是否要发出警报,起到预警作用。
本实用新型的有益效果:
本实用新型采用激光位移传感器,可以精确到mm级别,能精确的反映滑坡上各点位移的变化情况,并且通过无线传输模块,完成数据从激光位移传感器到接收主机的无线传输,接收主机对数据作进一步处理分析,图像绘制模块实现对数据的图形化,可以直观形象的观测滑坡的变形,建立位移的时空关系,从而准确监测滑坡移动趋势。本实用新型具有连续监测、结构简易、操作简单、精度高、能在恶劣的气候环境中正常工作等诸多优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的安装示意图。
其中:1-激光位移传感器,2-调节支架,3-无线传输模块,4-接收主机,5-图像绘制模块,6-警报控制器,7-标靶,8-太阳能电池板,9-固定杆,10-箱体。
具体实施方式
如图1和图2所示,本实用新型包括有数个激光位移传感器1、调节支架2、无线传输模块3、接收主机4、图像绘制模块5、警报控制器6和标靶7,各激光位移传感器1与无线传输模块3信号连接,无线传输模块3与接收主机4之间无线连接,接收主机4与图像绘制模块5之间有线连接,图像绘制模块5与警报控制器6有线连接;数个激光位移传感器1、调节支架2、无线传输模块3、接收主机4、图像绘制模块5和警报控制器6整体组装在箱体10中,箱体10固定在固定杆9上,固定杆9顶部设置太阳能电池板8,太阳能电池板8向激光位移传感器1、无线传输模块3、接收主机4、图像绘制模块5和警报控制器6供电,太阳能电池板8还能为箱体10挡雨;固定杆9固定在滑坡外的稳定基岩上,标靶7安置在滑坡体的监测点上。
各激光位移传感器1的数据通过无线传输模块3发送到接收主机4,接收主机4统计、整理、存储数据,然后将数据传到图像绘制模块5,图像绘制模块5绘制各点累计位移量-时间、位移速率-时间曲线,警报控制器6根据图像绘制模块5传给的累计位移量和位移速率,判断是否要发出警报,起到预警作用;
将标靶7设置成网状,分布在滑坡多个区域,安置在监测点上,同时对多点监测,不仅可以根据各点位移量的不同判断滑坡滑动方向,更加准确监测滑坡险情,而且同时监测多个点,可以防止滑坡局部发生崩塌造成损失。
本实施例的工作过程:
如图2所示,组装有数个激光位移传感器1、调节支架2、无线传输模块3、接收主机4、图像绘制模块5和警报控制器6的箱体10固定在固定杆9上,固定杆9顶部设置太阳能电池板8,太阳能电池板8向激光位移传感器1、无线传输模块3、接收主机4、图像绘制模块5和警报控制器6供电,太阳能电池板8还能为箱体10挡雨;固定杆9固定在滑坡外的稳定基岩上,标靶7安置在滑坡体的监测点上。根据前期地质调查,选取多个监测点,监测点成网状分布,然后将标靶7固定在各个监测点,调试好传感器方向,打开电源,测出各个激光位移传感器1到标靶7的初始距离,设定累计位移量、位移速率和各个阶段的报警临界值。调节支架2用于调节和固定传感器,无线传输模块3将激光位移传感器1测得的数据传输到接收主机4,接收主机4统计、整理、存储数据,然后将数据传到图像绘制模块5,图像绘制模块5绘制各点累计位移量-时间、位移速率-时间曲线,警报控制器6根据图像绘制模块传给的累计位移量、位移速率与设定的临界值,判断是否要发出警报,起到预警作用。

Claims (2)

1.一种利用激光位移传感器监测滑坡的装置,其特征在于:包括有数个激光位移传感器(1)、调节支架(2)、无线传输模块(3)、接收主机(4)、图像绘制模块(5)、警报控制器(6)和标靶(7),各激光位移传感器(1)与无线传输模块(3)信号连接,无线传输模块(3)与接收主机(4)之间无线连接,接收主机(4)与图像绘制模块(5)之间有线连接,图像绘制模块(5)与警报控制器(6)有线连接;数个激光位移传感器(1)、调节支架(2)、无线传输模块(3)、接收主机(4)、图像绘制模块(5)和警报控制器(6)整体组装在箱体(10)中,箱体(10)固定在固定杆(9)上,固定杆(9)顶部设置太阳能电池板(8),太阳能电池板(8)向激光位移传感器(1)、无线传输模块(3)、接收主机(4)、图像绘制模块(5)和警报控制器(6)供电,太阳能电池板(8)还能为箱体(10)挡雨;固定杆(9)固定在滑坡外的稳定基岩上,标靶(7)安置在滑坡体的监测点上;各激光位移传感器(1)的数据通过无线传输模块(3)发送到接收主机(4),接收主机(4)统计、整理、存储数据,然后将数据传到图像绘制模块(5),图像绘制模块(5)绘制各点累计位移量-时间、位移速率-时间曲线,警报控制器(6)根据图像绘制模块(5)传给的累计位移量和位移速率,判断是否要发出警报,起到预警作用。
2.根据权利要求1所述的一种利用激光位移传感器监测滑坡的装置,其特征在于:所述的标靶(7)设置成网状,分布在滑坡的多个区域,安置在监测点上。
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