CN207601015U - 一种声发射边坡岩体稳定性实时在线监测系统 - Google Patents
一种声发射边坡岩体稳定性实时在线监测系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种声发射边坡岩体稳定性实时在线监测系统，包括监控主机、信号收发器和一个以上用于监测声发射信号源的声发射传感器阵列；一个声发射传感器阵列至少包括4个声发射传感器对一个声发射信号源进行监测；信号收发器通过无线传感器网络与一个以上声发射传感器阵列无线通信连接，用于接收声发射传感器阵列监测的声发射传感器信号并将该信号传输至监控主机；监控主机基于声发射信号源三维时差定位声发射信号源的具体位置，计算比较声发射值和阈值的相关关系，判断边坡岩体危害程度。本实用新型不仅可以有效的避免重大地质灾害发生，而且也将有力促进防灾减灾与公共安全，发挥工程建设的社会经济效益。
Description
技术领域
本实用新型涉及检测超声技术领域，具体涉及一种声发射边坡岩体稳定性实时在线监测系统。
背景技术
随着我国经济的快速发展，大量的工程建设所形成的山体岩石边坡、自然风化和水蚀等因素形成的需要进行灾害治的边坡正在逐年增加，一旦滑坡将造成重大损失。
现有的边坡岩体基本均是在灾害发生后才进行检测和相应的后续措施，对灾害的预防作用基本为零。
实用新型内容
为了解决以上技术问题，本实用新型公开了一种声发射边坡岩体稳定性实时在线监测系统。本实用新型利用声发射技术能有效的探测到滑坡的前兆，从而进行预警、预报。通过声发射监测技术能对边坡岩体结构受力破坏实时进行动态监测，具有监测范围大，实时提供信息等优点。
本实用新型采用的技术方案是：
一种声发射边坡岩体稳定性实时在线监测系统，包括监控主机、信号收发器和一个以上用于监测声发射信号源的声发射传感器阵列；一个所述声发射传感器阵列至少包括4个声发射传感器对一个所述声发射信号源进行监测；信号收发器通过无线传感器网络与一个以上声发射传感器阵列无线通信连接，用于接收声发射传感器阵列监测的声发射传感器信号并将该信号传输至监控主机；所述监控主机基于声发射信号源三维时差定位声发射信号源的具体位置，计算比较声发射值和阈值的相关关系，判断边坡岩体危害程度；所述监控主机包括接收声发射传感器信号的信号接收设备，对声发射传感器信号进行滤波处理的信号滤波设备，以及对声发射传感器信号进行处理的计算机。
监控主机基于声发射信号源三维时差定位声发射信号源的具体位置，计算比较声发射值和阈值的相关关系，判断边坡岩体危害程度，从而作出相应的预警，实现边坡岩体实时在线安全监测和预警的目的。信号采用无线传输方式，避免了长距离信号传输的衰减和噪音干扰，声发射传感器阵列可分散布置，信号收发器对应多个声发射传感器。
具体地，所述计算机连接有显示屏。可以通过显示屏显示相关预警措施。
进一步地，所述计算机连接有报警器。当危害程度较大的情况下，及时发出报警。
进一步地，所述无线传感器网络为WSN。
另外，所述信号收发器包括电池组和天线。完成数据的采集和远程发射任务。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
本实用新型将传感技术、通信技术和网络技术应用于边坡岩体稳定性在线监测中，建立实时在线监测系统，进行自动化、智能化、科学化的实时在线监测和安全评估，监控主机通过无线网路接收声发射传感器信号，进行数据分析，通过计算比较声发射值与阈值的相关关系，做出相应级别的岩石边坡危害的预警措施。不仅可以有效的避免重大地质灾害发生，而且也将有力促进防灾减灾与公共安全，发挥工程建设的社会经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅表示出了本实用新型的部分实施例，因此不应看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。
图1是本实用新型的系统框图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
如图1所示，一种声发射边坡岩体稳定性实时在线监测系统，包括声发射传感器阵列、信号收发器、监控主机。
声发射传感器阵列与信号收发器无线通信连接，信号收发器与监控主机无线通信连接。
边坡岩体在受力破坏过程是其内部微破裂萌生、扩展和断裂的过程，在这个过程中岩体内部会产生声发射现象。
声发射传感器阵列包括多个声发射传感器，声发射传感器阵列布置在边坡岩体周围，用于接收边坡岩体产生的声发射信号，声发射传感器捕捉到的信号通过无线传输的方式传输至信号收发器。
信号采用无线传输方式，避免了长距离信号传输的衰减和噪音干扰，声发射传感器阵列可分散布置，信号收发器对应多个声发射传感器。
监控主机基于声发射信号源三维时差定位声发射信号源的具体位置，计算比较声发射值和阈值的相关关系，判断边坡岩体危害程度，从而作出相应的预警，实现边坡岩体实时在线安全监测和预警的目的。
在本实施例中，每个声发射信号源至少需要4个传感器定位，因此，四个以上声发射传感器为一组组成声发射传感器阵列用于接收一个声发射信号源的信号。
当一组的声发射传感器的数量为4个以上时，可以减小误差，计算出的声发射信号源坐标也更准确。
信号收发器包括电池组和天线，完成数据的采集和远程发射任务。电池组根据使用情况定期更换。
声发射传感器通过无线传感器网络(WSN，Wireless Sensor Net-works)相互通信和与信号收发器的通信。
监控主机包括接收声发射传感器信号的信号接收设备，对声发射传感器信号进行滤波处理的信号滤波设备，以及对声发射传感器信号进行处理的计算机，和分别与计算机连接的显示屏和报警器。
信号接收设备用于接收信号收发器发送的声发射传感器信号。
计算机通过计算比较声发射值和阈值的相关关系，作出边坡岩体危害程度的判断。
监控主机还包括与计算机连接的无线通信模块，该通信模块为WIFI、蓝牙、GPRS、ZIGBEE的一种或多种。
按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。值得说明的是，基于上述设计原理，为解决同样的技术问题，即使在本实用新型所公开的结构基础上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案实质仍与本实用新型一样，故其也应当在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种声发射边坡岩体稳定性实时在线监测系统，其特征在于，包括监控主机、信号收发器和一个以上用于监测声发射信号源的声发射传感器阵列；
一个所述声发射传感器阵列至少包括4个声发射传感器对一个所述声发射信号源进行监测；
所述信号收发器通过无线传感器网络与一个以上声发射传感器阵列无线通信连接，用于接收声发射传感器阵列监测的声发射传感器信号并将该信号传输至监控主机；
所述监控主机基于声发射信号源三维时差定位声发射信号源的具体位置，计算比较声发射值和阈值的相关关系，判断边坡岩体危害程度；
所述监控主机包括接收声发射传感器信号的信号接收设备，对声发射传感器信号进行滤波处理的信号滤波设备，以及对声发射传感器信号进行处理的计算机。
2.根据权利要求1所述的一种声发射边坡岩体稳定性实时在线监测系统，其特征在于，所述计算机连接有显示屏。
3.根据权利要求1所述的一种声发射边坡岩体稳定性实时在线监测系统，其特征在于，所述计算机连接有报警器。
4.根据权利要求1所述的一种声发射边坡岩体稳定性实时在线监测系统，其特征在于，所述无线传感器网络为WSN。
5.根据权利要求1所述的一种声发射边坡岩体稳定性实时在线监测系统，其特征在于，所述信号收发器包括电池组和天线。
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| CN201721753260.1U CN207601015U (zh) | 2017-12-14 | 2017-12-14 | 一种声发射边坡岩体稳定性实时在线监测系统 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110208488A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-09-06 | 贵州大学 | 一种基于弹性波的浅层滑坡监测系统及其工作方法 |
| CN110924389A (zh) * | 2019-12-10 | 2020-03-27 | 华北水利水电大学 | 一种多级应力及位移控制可伸长锚杆与声发射岩土体稳定性智能监测装置及系统 |
| CN116448883A (zh) * | 2023-06-13 | 2023-07-18 | 长江三峡勘测研究院有限公司（武汉） | 一种陡崖高位危岩体监测及预警方法、系统、设备及终端 |
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2017
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