CN207963759U - 阻值机敏格栅地基位移测试系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了阻值机敏格栅地基位移测试系统，包括嵌入后不影响土工格栅性能参数的金属丝，所述金属丝嵌入在每个格栅横向和纵向上，且金属丝之间为并联连接，所述金属丝外部包裹有绝缘层，所述绝缘层与金属丝、绝缘层与土工格栅之间通过粘结的方式连接，嵌有金属丝的土工格栅互相垂直放置，每层按顺序叠加；监测点收集数据传输至云服务器，云服务器与远程控制中心通信。本实用新型相比于电阻应变式位移传感器，采用将金属丝嵌入土工格栅的方法，对土工格栅功能特性的影响较小，与市面上的设备相比，可减少对混凝土的扰动，不会破坏结构，且比较容易操作，可进行流水线操作方法。
Description
技术领域
本实用新型涉及土木工程技术领域，特别是涉及阻值机敏格栅地基位移测试系统。
背景技术
近年来地质灾害频发，尤其是山体滑坡产生的危害特别大，不仅造成一定范围内的人员伤亡、财产损失，还会对附近道路交通造成严重威胁。由于人们对山体的破坏以及环境的恶化，山体滑坡有增无减。为了最大程度减少山体滑坡的损失，土工工程中多用土工格栅做防护，可以稳定边坡、抑制边坡遭受进一步的风化剥蚀，保护坡面原有地貌形态和植被生长条件，实现最佳的边坡防护和环境保护目的。
目前通常从两方面治理滑坡，一方面消除和减轻水的危害，根据边坡的地质结构特征和水文地质条件选择相应的排除地下水的措施；另一方面通过一定的工程技术措施，改善边坡岩土力学强度，提高其抗滑力，减小滑动力。但这两方面的措施只能治理滑坡，不能预防，而现存的预防措施仅是通过肉眼观测滑坡发生前所表现出的异常现象，判断的结果受主观因素影响很大，并且有些破坏肉眼无法观测。
实用新型内容
为了解决现有技术的不足，本实用新型提供了阻值机敏格栅地基位移测试系统，在不破坏结构的基础上，利用电阻应变原理，实现对地基位移的在线监测。
阻值机敏格栅地基位移测试系统，包括嵌入后不影响土工格栅性能参数的金属丝，所述金属丝嵌入在每个格栅横向和纵向上，且金属丝之间为并联连接，所述金属丝外部包裹有绝缘层，所述绝缘层与金属丝、绝缘层与土工格栅之间通过粘结的方式连接；嵌有金属丝的土工格栅互相垂直放置，每层按顺序叠加；土工格栅单层铺设；
山体产生位移时，土工格栅受力发生机械变形，导致金属丝也随同变形，继而带来金属丝阻值变化，阻值的变化引起测量电信号变化，监测点收集数据传输至云服务器，云服务器与远程控制中心通信。
所述金属丝采用敏感栅，用厚度为0.003～0.101mm的金属箔栅状或用金属线制作。
阻值机敏格栅地基位移测试方法，包括：
每个格栅横向和纵向均嵌入不影响土工格栅性能参数的金属丝；
绝缘层与金属丝、绝缘层与土工格栅之间通过粘结的方式连接；
金属丝连入电路，金属丝之间的连接方式为并联；
当山体产生位移时，土工格栅受力发生机械变形，导致金属丝也随同变形，其电阻值发生相应变化，通过转换电路转换为电压或电流的变化，监测点实时采集的数据，经过网络远程传输到云服务器，在云服务器中通过数据转存模块接收后进行数据转存处理，传输至远程监控中心进行数据处理分析和图形界面显示，发布预警消息。
进一步的，所述将金属丝依照土工格栅分段，同时测量所有金属丝小段的电阻，金属丝分段后，将每个金属丝小段视为一个电阻，同一根金属丝上的金属段串联在电路中，其电流均相等，初始电阻均相同，则电压相同。
进一步的，当山体产生位移后，同一金属丝上的金属小段受拉情况不同，则电阻不同，分别测每个小段的电压，可得到相应的电阻变化率以及位移变化值，从而得到整个计算深度内各个受拉点的位移。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型不需要冒险进行人工监测，可保证人身安全。
本实用新型仅通过肉眼观测滑坡发生前所表现出的异常现象，判断的结果受主观因素影响很大，而通过仪器设备监测，数据可靠精准，且能观测到肉眼观测不到的破坏；
本实用新型可实时观测破坏的发展趋势，使得破坏的发展可视性和可控性增强，同时可分析破坏发展的趋势，以便提前采取相应的措施，减少灾害发生的可能性；
本实用新型相对于市面上存在的各类监测设备，本系统简单易行，可操作性强，经济可靠；
本实用新型相比于电阻应变式位移传感器，采用将金属丝嵌入土工格栅的方法，对土工格栅功能特性的影响较小，与市面上的设备相比，可减少对混凝土的扰动，不会破坏结构，且比较容易操作，可进行流水线操作方法；
本实用新型可同时采用两种格栅，仅在易发生破坏的地基处使用阻值机敏格栅，减少工程成本，避免不必要的经济损失。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1为将金属丝嵌入土工格栅的示意图；
图2为阻值机敏格栅地基位移测试系统的流程图；
图中，1、绝缘层，2、金属丝。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了阻值机敏格栅地基位移测试系统。
本申请的一种典型的实施方式中，如图1所示，提供了阻值机敏格栅地基位移测试系统，该阻值机敏格栅地基位移测试系统中包括传感器检测模块、数据转发系统、远程监控中心；根据金属丝电阻大小随横截面积的增加而减小的原理，可将金属丝嵌在土工格栅中，要求金属丝对横截面积的变化反应灵敏，并且尽可能细一些，建议采用敏感栅，用厚度为0.003～ 0.101mm的金属箔栅状或用金属线制作，以保证金属丝嵌入后不影响土工格栅的强度等性能参数。
如图1所示，每个格栅横向和纵向均嵌入两根金属丝，金属丝2外部用绝缘层1包裹住，起保护作用，防止水分、尘土等对其腐蚀，其联结电路的方式为并联，既可提高测量结果的准确性，也可防止其中一根金属丝损坏而故障时，影响测量结果。用粘结剂将绝缘层与金属丝、绝缘层与土工格栅相粘结，以保证金属丝的微小应变也能够准确的传递。
如图2所示，将金属丝连入电路中，当山体产生位移时，土工格栅受力发生机械变形，导致金属丝也随同变形，其电阻值发生相应变化，通过转换电路转换为电压或电流的变化，监测点实时采集的数据，经过网络远程传输到云服务器，通过数据转存模块接收后进行数据转存处理，远程监控中心将数据库中数据接收回来，将电阻变化转化为位移大小，超过一定值时，装置报警，进行数据处理分析和图形界面显示，发布预警消息，最终实现地基健康状态的自动化监测与预警。
本实用新型利用滑坡的滞后性，在滑坡发生之前或有滑坡迹象时，及时采取有效的措施，来阻止或避免灾害的发生。
本实用新型可针对位移变化采取相应的补救措施，从而有效的避免山体滑坡灾害的发生，减少不必要的损失。
本实用新型的位移测试：通过金属丝测电阻，反映水平方向的位移变化，测量所用土工格栅单层铺设，涉及面较广，倾向于裂缝的观测。
本实用新型在具体实施时，将金属丝嵌入土工格栅，应注意防止金属丝生锈，由于系统中存在电路，应注意设置绝缘层，保护电阻丝不受水分等因素的影响。同时应用粘结剂将金属丝、绝缘层以及地基粘结在一起，确保地基的微小应变也能通过金属丝反映到系统中，保证参数的准确性。
金属丝检测简单易行，其创新性在于将金属丝应用到变形的测量中，通过将金属丝嵌入土工格栅应用到地基位移的测量，此方法可进行流水线操作，便于大规模使用，主要在制作工艺上进行改进。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (2)
1.阻值机敏格栅地基位移测试系统，其特征是，包括嵌入后不影响土工格栅性能参数的金属丝，所述金属丝嵌入在每个格栅横向和纵向上，且金属丝之间为并联连接，所述金属丝外部包裹有绝缘层，所述绝缘层与金属丝、绝缘层与土工格栅之间通过粘结的方式连接，嵌有金属丝的土工格栅互相垂直放置，每层按顺序叠加；土工格栅单层铺设；
监测点收集数据传输至云服务器，云服务器与远程控制中心通信。
2.如权利要求1所述的阻值机敏格栅地基位移测试系统，其特征是，所述金属丝采用敏感栅，用厚度为0.003～0.101mm的金属箔栅状或用金属线制作。
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