CN217819143U - 一种危岩压力监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及危岩压力监测技术领域，提出了一种危岩压力监测装置，包括压力传感器，所述压力传感器的外部套设有放置筒，所述放置筒的上表面和底部分别固定连接有顶板和支撑板，所述支撑板的底部通过伸缩部件固定连接有底部固定部件，所述放置筒的外侧壁上固定连接有导管，所述导管远离放置筒的一端固定连接有防护箱，所述防护箱的内侧壁固定连接有无线数据采集传输终端、主板、控制器和锂电池。通过上述技术方案，解决了现有技术中由于危岩压力监测装置是一体机，后期对设备的维护和检验十分困难，同时压力传感器在岩石底部进行监测的压力数据容易出现偏压情况，传输信号容易受岩石遮挡而造成数据断层问题。

Description

一种危岩压力监测装置

技术领域

本实用新型涉及危岩压力监测技术领域，具体的，涉及一种危岩压力监测装置。

背景技术

随着地壳的构造运动，岩石本身受到水平应力场和自身重力场影响，从而使得内部结构发生挤压、松动等形变变化。为了保证岩石的变化是否出现巨大的破坏性，需要对岩石进行压力监测，再结合地质构造线确定构造应力场的主轴方向，以此判断岩石的变化情况，岩石的内部挤压以及自身重力影响，会随着时间累计变化，从而发生风化、剥落等现场，为保护周边居民、公共设施安全，对危岩进行实时监测是有必要的。

传统的岩石取样，通过试验机对岩石进行单轴抗压强度试验，安成对岩石的弹性模量、泊松比、抗压强度等力学参数，从而通过库仑、朗金土压力公式进行计算得到岩石压力，岩石压力监测一体机设备，例如振弦式压力盒、渗压计等设备，通过将设备深埋在岩石内部，获取电信号数据，从而转换成带物理意义的压力值。

目前，现有技术中危岩压力监测装置的采集、供电、传输与传感器是一体机，安装时可以一次性安装，但后期的维护和设备检验是一项艰难的任务，同时监测岩石压力设备位于岩石底部，获取的压力数据会出现偏压情况，传输信号可能受岩石遮挡，数据出现断层，因此本实用新型提出一种新型的危岩压力监测装置。

实用新型内容

本实用新型提出一种危岩压力监测装置，解决了相关技术中危岩压力监测装置由于是一体机，后期对设备的维护和检验十分困难，同时压力传感器在岩石底部进行监测的压力数据容易出现偏压情况，传输信号容易受岩石遮挡而造成数据断层的问题。

本实用新型的技术方案如下：一种危岩压力监测装置，包括压力传感器，所述压力传感器的外部套设有放置筒，所述放置筒的上表面和底部分别固定连接有顶板和支撑板，所述支撑板的底部通过伸缩部件固定连接有底部固定部件，所述放置筒的外侧壁上固定连接有导管，所述导管远离放置筒的一端固定连接有防护箱，所述防护箱的内侧壁固定连接有无线数据采集传输终端、主板、控制器和锂电池，所述顶板的上表面设置有填充石栓。

优选的，所述防护箱的外侧壁上安装有避雷针，所述避雷针的内部设置有电源线和信号线，所述电源线和信号线均与压力传感器的输出端相连接，所述电源线和信号线远离压力传感器的一端分别与锂电池和主板相连接，所述锂电池与控制器电性连接，所述主板和无线数据采集传输终端均与控制器电性连接。

优选的，所述主板包括采集模块、通讯单元、电源时钟管理单元，所述锂电池设置有I/O模块。

优选的，所述防护箱的外侧壁上安装有避雷针。

优选的，所述伸缩部件包括钢筋连接套筒、钢筋支撑杆和螺纹头，所述螺纹头和钢筋连接套筒均设置有两个，两个所述螺纹头分别固定连接在钢筋支撑杆的两端，两个所述钢筋连接套筒分别固定连接在支撑板的底部和底部固定部件的上表面，所述螺纹头均螺纹套接在钢筋连接套筒的内部。

优选的，所述底部固定部件的底部螺栓连接有承压栓垫。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

1、本实用新型通过将压力传感器设置在放置筒的内部，岩石与顶板之间通过填充石栓填充缝隙，并通过填充石栓、顶板和放置筒内部填充的细沙向压力传感器传递压力，能够有效的保证传感器受力均匀，保证监测设备获取的数据接近真实值，削弱偏压现象，让岩石压力均匀的分布在监测面上。

2、本实用新型将压力传感器与防护箱分离式设计，供电和传输的无线数据采集传输终端、主板、控制器和锂电池安装在防护箱中，对危岩压力监测装置进行分离式安装，压力传感器安装在监测位置，防护箱安装在附近位置，保证通讯地方可以在空旷、稳定的场地，保证信号的的稳定性，避免通讯信号不佳容易造成数据断层，减小后期定期的维护和设备检验的难度。

3、本实用新型中设置的伸缩部件能够调节底部固定部件和支撑板两者的距离，保证压力传感器与填充石栓有效接触。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型中放置筒和防护箱的内部结构示意图；

图3为本实用新型中伸缩部件的结构示意图。

图中：1、放置筒；

2、压力传感器；

3、伸缩部件；31、钢筋连接套筒；32、钢筋支撑杆；33、螺纹头；

4、顶板；41、导管；42、底部固定部件；43、填充石栓；44、承压栓垫；45、支撑板；

5、防护箱；51、避雷针；52、无线数据采集传输终端；53、主板；54、控制器；55、锂电池。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，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，都涉及本实用新型保护的范围。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例提出了一种危岩压力监测装置，包括压力传感器2，压力传感器2的外部套设有放置筒1，放置筒1的上表面和底部分别固定连接有顶板4和支撑板45，支撑板45的底部通过伸缩部件3固定连接有底部固定部件42，放置筒1的外侧壁上固定连接有导管41，导管41远离放置筒1的一端固定连接有防护箱5，防护箱5的内侧壁固定连接有无线数据采集传输终端52、主板53、控制器54和锂电池55，顶板4的上表面设置有填充石栓43。

防护箱5的外侧壁上安装有避雷针51，避雷针51的内部设置有电源线和信号线，电源线和信号线均与压力传感器2的输出端相连接，电源线和信号线远离压力传感器2的一端分别与锂电池55和主板53相连接，锂电池55与控制器54电性连接，主板53和无线数据采集传输终端52均与控制器54电性连接，锂电池55通过控制器54对主板53和无线数据采集传输终端52进行供电，同时通过电源线对压力传感器2进行供电，无线数据采集传输终端52能够将传感器与平台进行无线连接，t通讯单元是用来对数据进行传输的通讯手段，电源时钟管理模块是对电源、时间进行管理，记录采集时间、设备电源使用情况；主板53包括采集模块，采集模块包括LoRa模块、NB-LoT模块和4G通讯模块、通讯单元、电源时钟管理单元，锂电池55设置有I/O模块，对电源信号进行输入或者输出管理，主要包括电源输入；防护箱5的外侧壁上安装有避雷针51，避雷针51保护设备在雷电雨天气不受大量的离散电子影响，造成设备短路或者损坏，防护箱5是整个设备的外壳，对内部设备进行雨水侵蚀保护、防盗保护。

本实施例中，伸缩部件3和底部固定部件42对支撑板45进行有效支撑，转动钢筋支撑杆32中部扁平部分使螺纹头33在钢筋连接套筒31内转动，依靠螺纹头33外侧壁和钢筋连接套筒31内侧壁上的螺旋纹螺纹提升钢筋支撑杆32以及支撑板45的高度，使顶板4与填充石栓43和岩石接触面之间更加贴合，放置筒1中填充细沙，岩石压力通过支撑板45传递至顶板4上，再由顶板4和放置筒1中填充的细沙均匀传递至压力传感器2的监测面上，锂电池55通过I/O模块和导管41内的电源线对压力传感器2进行供电，同时利用导管41内的信号线将压力监测数据以电信号的形式传输至采集模块，压力传感器2也同步以无线电信号的方式将压力监测数据向无线数据采集传输终端52传输，无线数据采集传输终端52通过主板53上的通讯单元将监测数据传输至云端，云端对数据进行解算、分析和储存，监测的危岩压力值大于支撑结构的最大承受能力，直挡结构遭到破坏时进行预警，或者将压力数据直接进行信息展示。

实施例2

如图1和图3所示，基于与上述实施例1相同的构思，本实施例还提出了伸缩部件3包括钢筋连接套筒31、钢筋支撑杆32和螺纹头33，螺纹头33和钢筋连接套筒31均设置有两个，两个螺纹头33分别固定连接在钢筋支撑杆32的两端，两个钢筋连接套筒31分别固定连接在支撑板45的底部和底部固定部件42的上表面，螺纹头33均螺纹套接在钢筋连接套筒31的内部，通过钢筋支撑杆32的转动控制调节支撑板45的高度，从而使得顶板4与填充石栓43和危岩之间接触面更加贴合；底部固定部件42的底部螺栓连接有承压栓垫44，承压栓垫44的设置保证底部基座水平安装在野外。

本实施例中，底部固定部件42在进行安装时，无需深埋地下，减少开挖，节约费用，在安装环境较差时，安装承压栓垫44，改变原始地貌，便于找平，有利于底部固定部件42的安装。

以上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 (6)

1.一种危岩压力监测装置，包括压力传感器(2)，其特征在于，所述压力传感器(2)的外部套设有放置筒(1)，所述放置筒(1)的上表面和底部分别固定连接有顶板(4)和支撑板(45)，所述支撑板(45)的底部通过伸缩部件(3)固定连接有底部固定部件(42)，所述放置筒(1)的外侧壁上固定连接有导管(41)，所述导管(41)远离放置筒(1)的一端固定连接有防护箱(5)，所述防护箱(5)的内侧壁固定连接有无线数据采集传输终端(52)、主板(53)、控制器(54)和锂电池(55)，所述顶板(4)的上表面设置有填充石栓(43)。

2.根据权利要求1所述的一种危岩压力监测装置，其特征在于，所述防护箱(5)的外侧壁上安装有避雷针(51)，所述避雷针(51)的内部设置有电源线和信号线，所述电源线和信号线均与压力传感器(2)的输出端相连接，所述电源线和信号线远离压力传感器(2)的一端分别与锂电池(55)和主板(53)相连接，所述锂电池(55)与控制器(54)电性连接，所述主板(53)和无线数据采集传输终端(52)均与控制器(54)电性连接。

3.根据权利要求2所述的一种危岩压力监测装置，其特征在于，所述主板(53)包括采集模块、通讯单元、电源时钟管理单元，所述锂电池(55)设置有I/O模块。

4.根据权利要求1所述的一种危岩压力监测装置，其特征在于，所述防护箱(5)的外侧壁上安装有避雷针(51)。

5.根据权利要求1所述的一种危岩压力监测装置，其特征在于，所述伸缩部件(3)包括钢筋连接套筒(31)、钢筋支撑杆(32)和螺纹头(33)，所述螺纹头(33)和钢筋连接套筒(31)均设置有两个，两个所述螺纹头(33)分别固定连接在钢筋支撑杆(32)的两端，两个所述钢筋连接套筒(31)分别固定连接在支撑板(45)的底部和底部固定部件(42)的上表面，所述螺纹头(33)均螺纹套接在钢筋连接套筒(31)的内部。

6.根据权利要求1所述的一种危岩压力监测装置，其特征在于，所述底部固定部件(42)的底部螺栓连接有承压栓垫(44)。

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