一種邊坡位移及傾角監(jiān)測裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種邊坡位移及傾角監(jiān)測裝置，包括液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀、基準(zhǔn)液位罐、數(shù)據(jù)采樣器、激光測距儀和數(shù)據(jù)采集控制器；所述的監(jiān)測方法為通過在被測邊坡上，取若干條等高線布局多個(gè)液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀。在被測邊坡的對面安裝激光測距儀。采用液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀監(jiān)測邊坡的垂直位移量和傾角變化量；采用激光測距儀監(jiān)測被測邊坡的水平位移量。據(jù)此得到被測邊坡整體位移及傾角數(shù)據(jù)，輔以各類邊坡分析模型，為預(yù)防滑坡災(zāi)害提供一種有效手段。
【專利說明】
一種邊坡位移及傾角監(jiān)測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及邊坡監(jiān)測的儀器及監(jiān)測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在邊坡監(jiān)控領(lǐng)域，普遍的是人工監(jiān)測，即監(jiān)測人員在被測邊坡上尋找裂縫并測量其變化量，工作量巨大且不安全。遇上天氣情況惡劣時(shí)，甚至無法作業(yè)。
[0003]也有使用拉線式位移傳感器監(jiān)測裂縫或臨近固定粧之間的位移量，或同時(shí)使用測斜儀監(jiān)測邊坡的傾斜變化量的方法;也有使用激光測距儀測量被測邊坡固定單點(diǎn)位移量的方法。
[0004]但監(jiān)測裂縫或臨近固定粧之間的位移量，以及固定單點(diǎn)位移量都不能準(zhǔn)確地反映被測邊坡的整體水平方向、垂直方向變化量，以及傾角變化量，因而不能為各類邊坡預(yù)測數(shù)學(xué)模型提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對上述問題，提供一套高精度監(jiān)測邊坡沉降變化量及傾斜變化量的邊坡位移及傾角監(jiān)測裝置及監(jiān)測方法，本發(fā)明配合水平激光測距儀，可以比較精確地對被測邊坡表面的多個(gè)測點(diǎn)進(jìn)行垂直、水平兩個(gè)方向位移及傾角的監(jiān)測。并可以將數(shù)據(jù)匯總無線發(fā)射的遠(yuǎn)程控制中心，描繪出被測邊坡體的變化量及變化率。輔以各類邊坡分析模型，為預(yù)防滑坡災(zāi)害提供一種有效手段。
[0006]本發(fā)明所述的邊坡位移及傾角監(jiān)測裝置包括液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀、基準(zhǔn)液位罐、數(shù)據(jù)采樣器、激光測距儀和數(shù)據(jù)采集控制器，所述激光測距儀通過電纜與數(shù)據(jù)采集控制器相連，所述液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀通過液壓連通管與基準(zhǔn)液位罐相連，所述液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀通過串聯(lián)電纜與數(shù)據(jù)采樣器相連，所述數(shù)據(jù)采樣器與數(shù)據(jù)采集控制器通過無線網(wǎng)絡(luò)連接。
[0007]本發(fā)明所述的邊坡位移及傾角監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法為:在被測邊坡上先選擇能代表邊坡形態(tài)的若干條等高線，在每條等高線上設(shè)置若干個(gè)基座，在每一個(gè)基座上布置一臺液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀，將這些液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀的液壓連通管和電纜相互串聯(lián)，并且串聯(lián)到位于非被測邊坡的同一高度的基準(zhǔn)液位罐和數(shù)據(jù)采樣器上。
[0008]在被測邊坡的對面制作一個(gè)基座，在基座上固定一套水平角度和俯仰角度均可精密調(diào)節(jié)的微調(diào)平臺，在平臺上安裝一套激光測距儀。在其旁邊放置一臺具有無線收發(fā)功能的數(shù)據(jù)采集控制器，數(shù)據(jù)采集控制器與激光測距儀電氣相連。
[0009]系統(tǒng)安裝完畢后，調(diào)整每一個(gè)安裝在液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀殼體上的反光鏡的角度，使之反光面對準(zhǔn)激光測距儀。
[0010]第一次監(jiān)測時(shí)，數(shù)據(jù)采集控制器將每一臺液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀發(fā)回的沉降量、傾角值以及激光測距儀測得的水平距離值存儲起來，作為基礎(chǔ)值。
[0011]之后的每一次測量的同一點(diǎn)的數(shù)值與基礎(chǔ)值相比較，即可得到被測邊坡的水平位移量和垂直位移量，以及傾角變化量。
[0012]將這些數(shù)據(jù)通過無線遠(yuǎn)傳至控制中心，通過各類邊坡分析模型，即可預(yù)測被測邊坡的形態(tài)變化。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是以面陣的形式精確監(jiān)測邊坡的水平位移變化量、垂直位移變化量及傾角變化量，為各類邊坡預(yù)測模型，提供良好的數(shù)據(jù)支撐。
【附圖說明】
[0014]圖1為邊坡沉降變化量及傾斜變化量的面陣監(jiān)測系統(tǒng)示意圖。
[0015]圖2為液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀和集成的基準(zhǔn)液位罐及數(shù)據(jù)采樣器示意圖。
[0016]圖中:1、液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀；2、基準(zhǔn)液位罐；3、激光測距儀;4、數(shù)據(jù)采集控制器;5、被測邊坡;6、被測邊坡等高線;7、反光鏡;8、反光鏡可調(diào)基座;9、液壓連通管；10、壓力傳感器；11、串聯(lián)電纜；12、壓力傳感器及傾角傳感器前置電路；13、傾角傳感器;14、數(shù)據(jù)采樣器。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的說明。
[0018]如圖所示，本發(fā)明所述的邊坡位移及傾角監(jiān)測裝置包括液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀1、基準(zhǔn)液位罐2、數(shù)據(jù)采樣器14、激光測距儀3和數(shù)據(jù)采集控制器4，所述激光測距儀3通過電纜與數(shù)據(jù)采集控制器4相連，所述液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀I通過液壓連通管9與基準(zhǔn)液位罐2相連，所述液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀I通過串聯(lián)電纜11與數(shù)據(jù)采樣器14相連，所述數(shù)據(jù)采樣器14與數(shù)據(jù)采集控制器4通過無線網(wǎng)絡(luò)連接。
[0019]所述的液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀I包括機(jī)箱、反光鏡7、壓力傳感器10、傾角傳感器13、壓力傳感器及傾角傳感器前置電路12，所述壓力傳感器10、傾角傳感器13與壓力傳感器及傾角傳感器前置電路相12連接，所述反光鏡7設(shè)于機(jī)箱上部，所述反光鏡7通過其底部設(shè)有的反光鏡可調(diào)基座8連接于機(jī)箱上部。所述的壓力傳感器10、傾角傳感器13、壓力傳感器及傾角傳感器前置電路12設(shè)于機(jī)箱內(nèi)。所述數(shù)據(jù)采樣器14和數(shù)據(jù)采集控制器4上分別設(shè)有用于傳輸數(shù)據(jù)的無線電收發(fā)器。
[0020]本發(fā)明所述的邊坡位移及傾角監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法為:在被測邊坡5上先選擇能代表邊坡形態(tài)的若干條等高線，將液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀I通過基座逐一固定在被測邊坡5的多條等高線6的監(jiān)測點(diǎn)上。并且將同一等高線6上的液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀I上的液壓連通管9串聯(lián)起來，并且串聯(lián)到基準(zhǔn)液位罐2。同樣，將同一等高線6上的液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀I上的串聯(lián)電纜11互聯(lián)，并連接到數(shù)據(jù)采樣器14。
[0021 ]在被測邊坡的對面制作一個(gè)基座，在基座上固定一套水平角度和俯仰傾角均可精細(xì)調(diào)節(jié)的精密微調(diào)平臺，在平臺上安裝一套激光測距儀3。旁邊放著數(shù)據(jù)采集控制器4。
[0022]調(diào)節(jié)安裝在液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀I上的反光鏡可調(diào)基座8，使得反光鏡7的鏡面對準(zhǔn)激光測距儀3。
[0023]開始第一次監(jiān)測。
[0024]操作人員通過數(shù)據(jù)采集控制器4分別向位于各等高線上的數(shù)據(jù)采樣器14發(fā)出采集各個(gè)液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀I中基礎(chǔ)位移量和基礎(chǔ)傾角值的指令。各數(shù)據(jù)采樣器14據(jù)此依次向本組的液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀I發(fā)出數(shù)據(jù)采集指令。
[0025]液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀I通過其中的壓力傳感器10感知到初次安裝時(shí)基準(zhǔn)液位罐2的液體壓力值;通過傾角傳感器13感知到初次安裝時(shí)的傾角值。并通過力傳感器及傾角傳感器前置電路12換算出液位高度hlQ和Φ1()。并通過串聯(lián)電纜11傳輸給數(shù)據(jù)采樣器14，各數(shù)據(jù)采樣器14匯總后通過無線網(wǎng)絡(luò)將各監(jiān)測點(diǎn)的初始位移量和傾角值發(fā)送至數(shù)據(jù)采集控制器4。
[0026]隨后，操作人員控制激光測距儀3依次測量各監(jiān)測點(diǎn)反光鏡7的距離值，同時(shí)讀取該監(jiān)測點(diǎn)測量時(shí)精密微調(diào)平臺上的俯仰角度值和水平角度值，送入數(shù)據(jù)采集控制器4并換算出該監(jiān)測點(diǎn)的水平距離初值L10。
[0027]之后數(shù)據(jù)采集控制器4將這些hlQ、Φ 1()和Liq匯總后發(fā)送到遠(yuǎn)端的控制中心，存儲起來作為基礎(chǔ)零位數(shù)據(jù)。
[0028]此后，每次數(shù)據(jù)采集到的h^、和Llj與hlQ、Φ1()和Liq比較，即可得到被測邊坡各個(gè)監(jiān)測點(diǎn)的水平位移變化量、垂直位移變化量和角度變化量。將這些數(shù)據(jù)送入各類邊坡分析模型，即可預(yù)測被測邊坡的形態(tài)變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種邊坡位移及傾角監(jiān)測裝置，其特征在于它包括液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀、基準(zhǔn)液位罐、數(shù)據(jù)采樣器、激光測距儀和數(shù)據(jù)采集控制器，所述激光測距儀通過電纜與數(shù)據(jù)采集控制器相連，所述液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀通過液壓連通管與基準(zhǔn)液位罐相連，所述液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀通過串聯(lián)電纜與數(shù)據(jù)采樣器相連，所述數(shù)據(jù)采樣器與數(shù)據(jù)采集控制器通過無線網(wǎng)絡(luò)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊坡位移及傾角監(jiān)測裝置，其特征在于所述的液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀包括機(jī)箱、反光鏡、壓力傳感器、傾角傳感器、壓力傳感器及傾角傳感器前置電路，所述壓力傳感器、傾角傳感器與壓力傳感器及傾角傳感器前置電路相連接，所述反光鏡設(shè)于機(jī)箱上部，所述的壓力傳感器、傾角傳感器、壓力傳感器及傾角傳感器前置電路設(shè)于機(jī)箱內(nèi)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的邊坡位移及傾角監(jiān)測裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)采樣器和數(shù)據(jù)采集控制器上分別設(shè)有用于傳輸數(shù)據(jù)的無線電收發(fā)器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種邊坡位移及傾角監(jiān)測裝置的監(jiān)測方法，其特征在于所述的監(jiān)測方法為:在被測邊坡上先選擇能代表邊坡形態(tài)的若干條等高線，在每條等高線上設(shè)置若干個(gè)基座，在每一個(gè)基座上布置一臺液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀，將這些液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀的液壓連通管和電纜相互串聯(lián)，并且串聯(lián)到位于非被測邊坡的同一高度的基準(zhǔn)液位罐和數(shù)據(jù)采樣器上；在被測邊坡的對面制作一個(gè)基座，在基座上固定一套水平角度和俯仰角度均可精密調(diào)節(jié)的微調(diào)平臺，在平臺上安裝一套激光測距儀;在其旁邊放置一臺具有無線收發(fā)功能的數(shù)據(jù)采集控制器，數(shù)據(jù)采集控制器與激光測距儀電氣相連;系統(tǒng)安裝完畢后，調(diào)整每一個(gè)安裝在液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀殼體上的反光鏡的角度，使之反光面對準(zhǔn)激光測距儀;第一次監(jiān)測時(shí)，數(shù)據(jù)采集控制器將每一臺液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監(jiān)測儀發(fā)回的沉降量、傾角值以及激光測距儀測得的水平距離值存儲起來，作為基礎(chǔ)值;之后的每一次測量的同一點(diǎn)的數(shù)值與基礎(chǔ)值相比較，即可得到被測邊坡的水平位移量和垂直位移量，以及傾角變化量;將這些數(shù)據(jù)通過無線遠(yuǎn)傳至控制中心，通過各類邊坡分析模型，即可預(yù)測被測邊坡的形態(tài)變化。
【文檔編號】G01C9/00GK105937879SQ201610530927
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】龔廉溟, 姚鴻梁, 鐘小濱
【申請人】嘉興同禾傳感技術(shù)有限公司