CN220982252U - 一种边坡智能变形监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种边坡智能变形监测系统，包括若干远程监测器，远程监测器设置在边坡的坡面上，远程监测器的工作端覆盖边坡的坡肩和坡趾之间，各远程监测器轴线共面且平行于坡肩和坡趾，各干远程监测器功能区在坡面上依次顺接；远程监测器包括若干远程长度监测传感器、若干传感器安装基座、基座调节器和架体，架体底端设置在边坡表面，基座调节器设置在架体顶端，远程长度监测传感器通过传感器安装基座安装在基座调节器上，各远程长度监测传感器测量端轴线反向过同一交点，交点设置于基座调节器内部。本实用新型通过测距转换的方式进行边坡监测，充分避免了边坡可能产生的覆盖新土层造成的监测器内埋，导致的边坡形变监测不准问题。

Description

一种边坡智能变形监测系统

技术领域

本实用新型涉及领域，特别是涉及一种边坡智能变形监测系统及监测方法。

背景技术

建筑工程、市政工程、公路工程、铁路工程等工程中都会涉及到边坡，由于其自重、地下水位的升降、地质勘察不充分、施工质量等原因，容易产生变形。

现有的技术手段为在边坡上设置若干预埋的位置传感器，通过位置传感器传输的位置信息模拟边坡状态，但此类方法往往只能反应出预埋位置的结构变化，当边坡变化发生在边坡表面时，传感器可能仅被覆盖，但其位置并无较大变化，这就导致了预埋式传感器在边坡监控中监测数值可能存在不准确的问题；

同时传统方式在边坡内预埋传感器，在边坡产生变化后若重新校验传感器位置，对传感器重新布置，需取出传感器重新定位，这导致了对边坡产生二次破坏的可能，造成了监测器本身可能对监测内容产生影响，进一步影响精度的同时增加了边坡危险性。

因此，对边坡进行定期的稳定性监测是保证边坡稳定和安全的工程任务。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有技术中传统方法仅能表现出预埋位置的结构变化，当边坡变化发生在边坡表面时，传感器可能被覆盖，但其位置并无较大变化，导致预埋式传感器在边坡监控中监测数值存在不准确，同时在边坡产生变化后若重新校验传感器位置，对传感器重新布置，需取出传感器重新定位，这导致了对边坡产生二次破坏的可能，造成了监测器本身可能对监测内容产生影响，进一步影响精度的同时增加了边坡危险性的问题，提供了一种边坡智能变形监测系统，采用非接触式测距监测法结合预测模型，解决了上述问题。

本实用新型提供了一种边坡智能变形监测系统，包括若干远程监测器，远程监测器设置在边坡的坡面上，远程监测器的工作端覆盖边坡的坡肩和坡趾之间，各远程监测器轴线共面且平行于坡肩和坡趾，各干远程监测器功能区在坡面上依次顺接；

本实用新型所述的一种边坡智能变形监测系统，作为优选方式，远程监测器包括若干远程长度监测传感器、若干传感器安装基座、基座调节器和架体，架体底端设置在边坡表面，基座调节器设置在架体顶端，远程长度监测传感器通过传感器安装基座安装在基座调节器上，各远程长度监测传感器测量端轴线反向过同一交点，交点设置于基座调节器内部，远程长度监测传感器的设置方向至少包括相互垂直的两方向。

本实用新型所述的一种边坡智能变形监测系统，作为优选方式，远程长度监测传感器至少包括五个且远程长度监测传感器在边坡上的作用点排布方式为由十字形排布向矩形排布形变的形状中的任意一种。

本实用新型所述的一种边坡智能变形监测系统，作为优选方式，远程长度监测传感器为激光测距仪。

边坡智能变形监测系统的监测方法，包括以下步骤：

S1、在边坡上设置若干远程检测器，将各远程监测器的信号接口与处理器连接，各远程监测器监测端的远程长度监测传感器组成的监测点阵覆盖整个坡面；

S2、在横向和竖向方向各至少设置两监测点为控制点，并以控制点为基础在边坡坡面上满铺设置观测点；

S3、进行远程监测器位置检查与调试；

S4、基座调节器收集安装在其上的传感器安装基座角度信息，并将远程长度监测传感器得到的长度信息与传感器安装基座上的角度信息匹配，得到实时的坡面点集，根据实时的坡面点集得到根据时间序列变化的模拟坡面；

S5、根据模拟坡面得到边坡基础信息在边坡实时参数模块内通过数学模型进行倾斜角预测参数、弯曲率预测参数、扭曲度预测参数的计算；

S6、将模型处理得到的倾斜角预测参数传输至倾斜角监测模块、将模型处理得到的弯曲率预测参数传输至倾斜角监测模块、将模型处理得到的扭曲度预测参数传输至扭曲度监测模块，倾斜角监测模块、弯曲率监测模块和扭曲度监测模块分别进行参数比较；

S7、倾斜角监测模块、弯曲率监测模块、扭曲度监测模块均对超出监测值的实施参数产生预警信号，预警信号传输至报警系统进行报警。

本实用新型有益效果如下：

(1)本技术方案通过测距转换的方式进行边坡监测，相比现有的方法，本技术方案充分避免了边坡可能产生的覆盖新土层造成的监测器内埋，导致的边坡形变监测不准问题；

(2)本技术方案通过在边坡设置观测点，测量系统将观测点数据传输到数学模型系统，过程计算得到边坡全过程变形趋势，实现高效率的自动数据监测，避免人工监测和换算造成的误差；

(3)通过测量系统和数学模型系统的配合，计算出所述边坡的变形量，通过坡面表面变化更精准的提供了预测模型建立的基础数据，使预测模型在此基础上更准确；

(4)采用测距方式进行点阵模拟，相比于传统方式，本技术方案在坡面产生变化后可直接调节角度重新校准，无需取出预埋传感器后重新布置，减少了校准误差问题的同时避免对于坡面结构的二次破坏以及因重新布置传感器造成的预测模型误差问题。

附图说明

图1为一种边坡智能变形监测系统示意图；

图2为一种边坡智能变形监测系统远程监测器示意图。

附图标记：

1、远程监测器；11、远程长度监测传感器；12、传感器安装基座；13、基座调节器；14、架体。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。

实施例1

如图1所示，一种边坡智能变形监测系统，包括若干远程监测器1，远程监测器1设置在边坡的坡面上，远程监测器1的工作端覆盖边坡的坡肩和坡趾之间，各远程监测器1轴线共面且平行于坡肩和坡趾，各干远程监测器1功能区在坡面上依次顺接；

如图2所示，远程监测器1包括若干远程长度监测传感器11、若干传感器安装基座12、基座调节器13和架体14，架体14底端设置在边坡表面，基座调节器13设置在架体14顶端，远程长度监测传感器11通过传感器安装基座12安装在基座调节器13上，各远程长度监测传感器11测量端轴线反向过同一交点，交点设置于基座调节器13内部，远程长度监测传感器11的设置方向至少包括相互垂直的两方向。

远程长度监测传感器11至少包括五个且远程长度监测传感器11在边坡上的作用点排布方式为由十字形排布向矩形排布形变的形状中的任意一种。

远程长度监测传感器11为激光测距仪。

实施例2

区别于实施例1，本实施例中使用的远程长度监测传感器11通过传感器安装基座12与基座调节器13的铰接进行伺服转动，实现对坡面循环扫描。以形成坡面点云。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种边坡智能变形监测系统，其特征在于：包括若干远程监测器(1)，所述远程监测器(1)设置在边坡的坡面上，所述远程监测器(1)的工作端覆盖所述边坡的坡肩和坡趾之间，各所述远程监测器(1)轴线共面且平行于所述坡肩和所述坡趾，各所述干远程监测器(1)功能区在所述坡面上依次顺接；所述远程监测器(1)包括若干远程长度监测传感器(11)、若干传感器安装基座(12)、基座调节器(13)和架体(14)，所述架体(14)底端设置在边坡表面，所述基座调节器(13)设置在所述架体(14)顶端，所述远程长度监测传感器(11)通过所述传感器安装基座(12)安装在所述基座调节器(13)上，各所述远程长度监测传感器(11)测量端轴线反向过同一交点，所述交点设置于所述基座调节器(13)内部，所述远程长度监测传感器(11)的设置方向至少包括相互垂直的两方向；

所述远程长度监测传感器(11)为激光测距仪。

2.根据权利要求1所述的一种边坡智能变形监测系统，其特征在于：所述远程长度监测传感器(11)至少包括五个且所述远程长度监测传感器(11)在边坡上的作用点排布方式为由十字形排布向矩形排布形变的形状中的任意一种。