本實(shí)用新型涉及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大型坡體發(fā)生滑坡的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于聲波原理的大型坡體檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

大型坡體滑坡是我國(guó)最為常見(jiàn)的地質(zhì)災(zāi)害或工程事故，滑坡實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)已成為防止災(zāi)害和工程事故的重要手段。常規(guī)的監(jiān)測(cè)方法主要是對(duì)坡體位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，由于大型坡體區(qū)域大、范圍廣，常規(guī)監(jiān)測(cè)手段往往受到監(jiān)測(cè)技術(shù)的限制，難以及時(shí)獲得滑坡體臨滑前期的先兆信息，進(jìn)而不能很好的達(dá)到預(yù)警效果，更不能即時(shí)估算出滑坡的規(guī)模及大致危害程度。

隨著傳感器的廣泛應(yīng)用，基于聲波的滑坡監(jiān)測(cè)技術(shù)已有發(fā)展，目前的技術(shù)主要是利用壓力場(chǎng)聲波傳感器接收滑坡體臨滑時(shí)巖石斷裂和摩擦產(chǎn)生的聲波，然后通過(guò)對(duì)采集到的聲波信息進(jìn)行分析，進(jìn)而達(dá)到對(duì)大型坡體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的目的。但目前的技術(shù)及方法存在以下幾種不足：①較適用于滑坡產(chǎn)生時(shí)能夠產(chǎn)生聲波的巖質(zhì)坡體，但對(duì)于土質(zhì)坡體或者是上覆厚土層的巖質(zhì)坡體，利用該方法對(duì)聲波的采集和分析就可能存在問(wèn)題。②沒(méi)有明確聲波感應(yīng)器的布置方法，所采集聲波的可信度有待提高。③不能及時(shí)的計(jì)算出滑坡的規(guī)模，也不能即時(shí)預(yù)估滑坡的危害程度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有利用壓力場(chǎng)聲波傳感器接收滑坡體臨滑時(shí)巖石斷裂和摩擦產(chǎn)生的聲波對(duì)大型坡體進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提出了一種基于聲波原理的大型坡體檢測(cè)裝置，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大型坡體滑坡啟動(dòng)的前期征兆，明確聲波感應(yīng)器的布置方式，提高聲波信息的可靠性和有效性，準(zhǔn)確判斷滑移面的位置，即時(shí)估算大型坡體產(chǎn)生滑坡的規(guī)模，進(jìn)而預(yù)估滑坡所造成的損失和危害。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種基于聲波原理的大型坡體檢測(cè)裝置，包括多個(gè)測(cè)管，聲波采集單元及聲波分析單元，其中，所述多個(gè)測(cè)管分別設(shè)置于大型坡體的多個(gè)鉆孔內(nèi)，所述測(cè)管包括圓形管材，所述圓形管材外表面設(shè)置凹槽，所述凹槽內(nèi)等間距布置聲波感應(yīng)器及電線(xiàn)，所述圓形管材內(nèi)部裝滿(mǎn)直徑大小相同且表面摩擦系數(shù)相同的硬質(zhì)小球；所述聲波采集單元，通過(guò)電線(xiàn)與所述聲波感應(yīng)器連接；所述聲波分析單元，分析所述聲波感應(yīng)器感應(yīng)到的并通過(guò)所述聲波采集單元采集并傳輸?shù)玫降穆暡ā?/p>

優(yōu)選的，在上述的基于聲波原理的大型坡體檢測(cè)裝置中，所述多個(gè)鉆孔均勻分布于所述大型坡體上。

優(yōu)選的，在上述的基于聲波原理的大型坡體檢測(cè)裝置中，所述鉆孔垂直設(shè)置于所述大型坡體上。

優(yōu)選的，在上述的基于聲波原理的大型坡體檢測(cè)裝置中，所述測(cè)管與所述鉆孔之間設(shè)置有黏土顆粒。

優(yōu)選的，在上述的基于聲波原理的大型坡體檢測(cè)裝置中，所述聲波采集單元包括無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射單元及無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收單元，所述無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射單元通過(guò)所述電線(xiàn)與所述聲波感應(yīng)器連接，發(fā)送所述聲波感應(yīng)器感應(yīng)到的所述聲波并發(fā)送出去，所述無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收單元接收所述無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射單元發(fā)送的所述聲波。

優(yōu)選的，在上述的基于聲波原理的大型坡體檢測(cè)裝置中，所述聲波分析單元為電腦。

上述技術(shù)方案中，由直徑大小相同、表面摩擦系數(shù)相同的硬質(zhì)小球產(chǎn)生的聲波特征相似，便于數(shù)據(jù)分析；根據(jù)聲波的能量特征可判斷坡體滑動(dòng)的初始、發(fā)展以及形成的不同階段；根據(jù)聲波產(chǎn)生的位置，可判斷出坡體滑移面的位置；根據(jù)滑移面位置可估算滑坡的規(guī)模。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的大型坡體邊坡測(cè)點(diǎn)分布示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的大型坡體邊坡測(cè)點(diǎn)剖面圖；

圖3為本實(shí)用新型的大型坡體檢測(cè)裝置；

圖中：

1-測(cè)管

2-圓形管材

3-硬質(zhì)小球

4-聲波感應(yīng)器

5-黏土顆粒

6-無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射單元

7-無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收單元

8-聲波分析單元

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提出的基于聲波原理的大型坡體檢測(cè)裝置作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。根據(jù)下面說(shuō)明和權(quán)利要求書(shū)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說(shuō)明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例的目的。

請(qǐng)參閱圖1至圖3，本實(shí)施例公開(kāi)了一種基于聲波原理的大型坡體檢測(cè)裝置包括多個(gè)測(cè)管1，聲波采集單元及聲波分析單元8，其中，所述多個(gè)測(cè)管1分別設(shè)置于大型坡體的多個(gè)鉆孔內(nèi)，所述測(cè)管1包括圓形管材2，所述圓形管材2外表面設(shè)置凹槽，所述凹槽內(nèi)等間距布置聲波感應(yīng)器4及電線(xiàn)，所述圓形管材2內(nèi)部裝滿(mǎn)直徑大小相同且表面摩擦系數(shù)相同的硬質(zhì)小球3；所述聲波采集單元8，通過(guò)電線(xiàn)與所述聲波感應(yīng)器4連接；所述聲波分析單元8，分析所述聲波感應(yīng)器4感應(yīng)到的并通過(guò)所述聲波采集單元采集并傳輸?shù)玫降穆暡ā?/p>

如此設(shè)計(jì)，當(dāng)坡體發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，處于滑移面位置的所述硬質(zhì)小球3將會(huì)因滑動(dòng)摩擦而產(chǎn)生聲波，聲波通過(guò)所述聲波感應(yīng)器4傳輸?shù)铰暡ú杉瘑卧暡ㄐ畔⒔?jīng)過(guò)所述無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射單元6和所述無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收單元7傳輸?shù)剿雎暡ǚ治鰡卧?，通過(guò)研究聲波的幅度、頻率、能量等信息分析出滑移面的具體位置，通過(guò)對(duì)多個(gè)所述測(cè)管1的分析即可算出滑坡的大致規(guī)模，根據(jù)周?chē)鸂顩r進(jìn)而可預(yù)估滑坡所造成的損失。

其中，所述圓形管材2內(nèi)部裝滿(mǎn)直徑大小相同且表面摩擦系數(shù)相同的硬質(zhì)小球3以產(chǎn)生特征相似的聲波，便于數(shù)據(jù)分析。

優(yōu)選的，在上述的基于聲波原理的大型坡體檢測(cè)裝置中，所述多個(gè)鉆孔均勻分布于所述大型坡體上。

可根據(jù)地質(zhì)條件于大型坡體合適的位置設(shè)置鉆孔，均勻分布鉆孔可更好的獲得所述大型坡體各部分的相對(duì)位移數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的，在上述的基于聲波原理的大型坡體檢測(cè)裝置中，所述鉆孔垂直設(shè)置于所述大型坡體上。

優(yōu)選的，在上述的基于聲波原理的大型坡體檢測(cè)裝置中，所述測(cè)管與所述鉆孔之間設(shè)置有黏土顆粒5。如此設(shè)計(jì)，使得所述測(cè)管1更好的固定在所述鉆孔內(nèi)。

優(yōu)選的，在上述的基于聲波原理的大型坡體檢測(cè)裝置中，所述聲波采集單元包括無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射單元6及無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收單元7，所述無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射單元6通過(guò)所述電線(xiàn)與所述聲波感應(yīng)器4連接，發(fā)送所述聲波感應(yīng)器感4應(yīng)到的所述聲波并發(fā)送出去，所述無(wú)線(xiàn)信號(hào)接收單元7接收所述無(wú)線(xiàn)信號(hào)發(fā)射單元6發(fā)送的所述聲波。

優(yōu)選的，在上述的基于聲波原理的大型坡體檢測(cè)裝置中，所述聲波分析單元8為電腦。

本實(shí)施例還公開(kāi)了一種如上所述的基于聲波原理的大型坡體檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，包括如下步驟：

步驟1，所述聲波感應(yīng)器4感應(yīng)所述大型坡體滑移面位置的測(cè)管的硬質(zhì)小球3因滑動(dòng)摩擦而產(chǎn)生的聲波；

步驟2，所述聲波采集單元采集并傳輸所述聲波感應(yīng)器4感應(yīng)到的所述聲波；

步驟3，所述聲波分析單元8根據(jù)所述聲波的幅度、頻率、能量信息分析出滑移面的具體位置。

優(yōu)選的，在上述的基于聲波原理的大型坡體檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法中，所述步驟3還包括通過(guò)對(duì)多個(gè)測(cè)管1的所述聲波的分析計(jì)算滑坡規(guī)模的步驟。

本實(shí)用新型公開(kāi)的上述技術(shù)方案，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大型坡體滑坡啟動(dòng)的前期征兆，明確聲波感應(yīng)器的布置方式，提高聲波信息的可靠性和有效性，準(zhǔn)確判斷滑移面的位置，即時(shí)估算大型坡體產(chǎn)生滑坡的規(guī)模，進(jìn)而預(yù)估滑坡所造成的損失和危害。

上述描述僅是對(duì)本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的描述，并非對(duì)本實(shí)用新型范圍的任何限定，本實(shí)用新型領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)上述揭示內(nèi)容做的任何變更、修飾，均屬于權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍。