CN205825920U - 一种边坡表面位移监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种边坡表面位移监测系统，包括用于监测坡体表面位移的数据采集模块，数据采集模块上连接有数据传输模块，数据传输模块上连接有数据接收模块，数据采集模块上还连接有用于为其供电的供电模块，其中数据采集模块包括MOXA设备，MOXA设备上连接有GPS设备，MOXA设备和GPS设备和供电模块连接，MOXA设备的输出端与数据传输模块连接。本实用新型能够长时间的得到边坡位移的实时数据，通过分析位移数据，确定边坡稳定性情况，判断边坡失稳后的运动过程及范围。

Description

一种边坡表面位移监测系统

技术领域

本实用新型涉及边坡表面位移监控领域，具体涉及一种边坡表面位移监测系统。

背景技术

随着国家经济的发展，工程活动剧增，我国地质灾害频繁发生，而滑坡是地质灾害中最严重的一种，如1991年9月23日云南省昭通市发生的头寨沟发生大型滑坡，造成216人死亡，8人受伤，直接经济损失1200余万元，成为了20世纪90年代最为惨重的重大滑坡灾害事件；2003年发生在三峡库区的千将坪滑坡，山体突然下滑约1500余万方，造成房屋倒塌，交通中断，死亡人数达24人；2007年四川省岩门村突发大滑坡，造成房屋垮塌1933间，冲毁田地3855亩余亩，带来的经济损失达3.0亿元。这些地质灾害给国家和人民带来了巨大的财产损失，严重影响了国民经济的发展，已成为了国家迫切要求解决的科学课题。

基于滑坡灾害的突发性和重大灾难性，提前预判滑坡的发生显得特别重要，而现在如何预判滑坡灾害的发生最常用的手段就是对边坡位移量的监测，如2005年的四川丹巴滑坡，相关科研人员提前进行了位移监测，在2005年2月初发现边坡变形加速，平均位移2-3cm/day，同时边坡拉张裂缝增多，研究人员及时通知相关政府部门，然后采取了应急抢险工程，约4600多人提前撤离了危险区，在此基础上实施了综合治理工程，保证了居民的安全，现在对边坡位移量的监测手段很多，有限传输居多，而有些地区地质条件恶劣，同时距离工作人员工作地点较远，布线工作十分的困难，同时价格也昂贵，仪器出现故障很难查修，无法做到长时间、远距离的稳定监测，给滑坡的灾害预警带来了很大困难。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种边坡表面位移监测系统，以克服上述现有技术存在的缺陷，本实用新型能够长时间的得到边坡位移的实时数据，通过分析位移数据，确定边坡稳定性情况，判断边坡失稳后的运动过程及范围。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种边坡表面位移监测系统，包括用于监测坡体表面位移的数据采集模块，数据采集模块上连接有数据传输模块，数据传输模块上连接有数据接收模块，数据采集模块上还连接有用于为其供电的供电模块，其中数据采集模块包括MOXA设备，MOXA设备上连接有GPS设备，MOXA设备和GPS设备和供电模块连接，MOXA设备的输出端与数据传输模块连接。

进一步地，所述供电模块包括市电，市电连接有UPS主机，UPS主机分别与MOXA设备和GPS设备连接。

进一步地，所述数据传输模块包括光纤收发器，光纤收发器的输入端与MOXA设备的输出端相连，光纤收发器的输出端连接有交换机，交换机的输出端与数据接收模块相连。

进一步地，光纤收发器包括第一光纤收发器以及第二光纤收发器，且第一光纤收发器和第二光纤收发器通过光缆连接，第一光纤收发器的输入端与MOXA设备的输出端相连，第二光纤收发器的输出端连接有交换机。

进一步地，数据接收模块包括数据接收中心，数据接收中心的输入端与交换机的输出端相连，数据接收中心的输出端通过互联网连接至网络用户。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型提供了一种边坡表面位移监测系统，通过设置于野外的数据采集模块对滑坡表面位移的监测，采集坡体表面位移量数据，并通过数据传输模块将数据传输到数据接收模块上，以得到坡体表面位移蠕动变形情况，为边坡灾害的监测预警提供可靠的科学依据。本实用新型由于采用了有线市电供电与无线网络数据传输技术相结合，几乎无需考虑恶劣天气下可能断电的情况，可以长时间的稳定监测，采用了卫星GNSS系统监测技术，经过数据接收模块结算以后监测数据精确可以达到2mm，数据接收模块中的数据处理软件可以呈现边坡的表面位移变化图，按照前期工作人员的科研人员的勘察，可以在软件中设置“位移危险值”，同时设置了GSM短信报警模块，强电防雷等装置，工作人员通过访问设定的固定IP地址上网线路，可以在任何时间、任何地方进行访问实时的边坡变形情况，为及时了解边坡表面的蠕动变形情况提供了方便。

附图说明

图1是本实用新型边坡表面位移监测系统的结构框图一；

图2是本实用新型边坡表面位移监测系统的结构框图二；

图3是本实用新型的MOXA设备的结构示意图。

其中，1为供电模块，2为数据采集模块，3为数据传输模块，4为数据接收模块，5为市电，6为UPS主机，7为GPS设备，8为MOXA设备，9为第一光纤收发器，10为光缆，11为第二光纤收发器，12为交换机，13为数据接收中心，14互联网，15网络用户，16为网口，17为电源口，18为DVI线接口。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述：

如图1、2所示，本实用新型提供了一种边坡表面位移监测系统，包括：用于监测坡体表面位移的数据采集模块2，数据采集模块2上连接有数据传输模块3，数据采集模块2连接有供电模块1，数据传输模块3连接有数据接收模块4，其中数据采集模块2包括MOXA设备8，MOXA设备8上连接有GPS设备7，MOXA设备8和GPS设备7和供电模块1连接，MOXA设备8的输出端与数据传输模块3连接。数据传输模块3包括第一光纤收发器9，第一光纤收发器9通过光缆10与第二光纤收发器11连接，第二光纤收发器11与交换机12连接，交换机12与数据接收模块4连接。数据接收模块4包括数据接收中心13，数据接收中心13通过互联网14传输给网络用户15。

本实用新型所述供电模块1包括市电5和UPS主机6，UPS主机6连接有市电5，UPS主机6分别连接有GPS设备7和MOXA设备8，其中UPS主机6相当于一个稳定变压器，输入电压为220v，输出给GPS设备7和MOXA设备8的电压为12v，内置有备用蓄电池，万一市电断了，内置蓄电池即可以提供连续稳定的电量。

本实用新型的工作过程为：

市电5给UPS主机6供电，保证其能为GPS设备7和MOXA设备8提供稳定的12v电压，GPS设备7采集数据，并将数据传入MOXA设备8，MOXA设备8通过网口16将数据信号传入第一光纤收发器9，第一光纤收发器9通过光缆10与第二光纤收发器11连接，并将数据传入第二光纤收发器11，第二光纤收发器11将数据传入交换机12，交换机12将数据传入数据接收中心13，数据接收中心13经过数据处理通过互联网14传输给网络用户15。

本实用新型的系统连接方式为：

如图1、2、3所示，市电5连接UPS主机6，UPS主机6连接GPS设备7，输入电压12v，UPS主机6与MOXA设备8电源口17相连，输入电压12v；

GPS设备7通过DVI线与MOXA设备8的DVI线接口18相连，第一光纤收发器9和第二光纤收发器11之间用光缆10相连。

监测系统工作前，需要校检MOXA设备8的连接情况：如图3所示，当MOXA设备8运转正常以后，Ready灯常亮，LINK灯闪烁，Tx/Rx灯不亮，并间隔一段时间闪烁一次，说明MOXA设备8在正常运行，详细MOXA设备8的工作指示灯说明见表1。

表1MOXA设备指示灯说明表

本实用新型的边坡表面位移监测系统工作原理：

基于卫星GNSS系统，GPS设备7获取稳定的监测点GPS数据，通过MOXA设备8以网络信号形式传输给室外第一光纤接收器9，室外第一光纤接收器9通过光缆10以光信号形式将数据传给室内第二光纤收发器11，室内第二光纤收发器11以网络信号的形式将数据传给交换机12，交换机12将汇集数据以网络信号的形式传入数据接收中心13，数据接收中心13主要采用天宝公司提供的Trimble-4D软件进行GPS网的统一平差解算。将采集到的载波相位观测值，C/A码伪距和P(Y)码伪距、对应观测值的GPS时间，GPS卫星星历数信息以及测站和接收机初始信息：测站名、测站号、观测单元号、时段号、近似坐标及高程、天线及接收机编号、天线高、卫星截止高度角等信息直接传输到Trimble-4D软件中相应的GPS点位下“Storage”中进行存储，Trimble-4D软件中的“Post Processing Engine”模块1小时对数据进行解算一次，通过Trimble-4D对数据的处理，服务器会随时呈现边坡的表面位移变化图，精度达2mm，工作人员通过访问设定的固定IP地址上网线路，可以在任何时间、任何地方进行访问实时的边坡变形情况，为及时了解边坡表面的蠕动变形情况提供了方便。

Claims (5)

1.一种边坡表面位移监测系统，其特征在于，包括用于监测坡体表面位移的数据采集模块(2)，数据采集模块(2)上连接有数据传输模块(3)，数据传输模块(3)上连接有数据接收模块(4)，数据采集模块(2)上还连接有用于为其供电的供电模块(1)，其中数据采集模块(2)包括MOXA设备(8)，MOXA设备(8)上连接有GPS设备(7)，MOXA设备(8)和GPS设备(7)和供电模块(1)连接，MOXA设备(8)的输出端与数据传输模块(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种边坡表面位移监测系统，其特征在于，所述供电模块(1)包括市电(5)，市电(5)连接有UPS主机(6)，UPS主机(6)分别与MOXA设备(8)和GPS设备(7)连接。

3.根据权利要求1所述的一种边坡表面位移监测系统，其特征在于，所述数据传输模块(3)包括光纤收发器，光纤收发器的输入端与MOXA设备(8)的输出端相连，光纤收发器的输出端连接有交换机(12)，交换机(12)的输出端与数据接收模块(4)相连。

4.根据权利要求3所述的一种边坡表面位移监测系统，其特征在于，光纤收发器包括第一光纤收发器(9)以及第二光纤收发器(11)，且第一光纤收发器(9)和第二光纤收发器(11)通过光缆(10)连接，第一光纤收发器(9)的输入端与MOXA设备(8)的输出端相连，第二光纤收发器(11)的输出端连接有交换机(12)。

5.根据权利要求3所述的一种边坡表面位移监测系统，其特征在于，数据接收模块(4)包括数据接收中心(13)，数据接收中心(13)的输入端与交换机(12)的输出端相连，数据接收中心(13)的输出端通过互联网(14)连接至网络用户(15)。