一種邊坡位移及傾角監測裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了一種邊坡位移及傾角監測裝置，包括液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀、基準液位罐、數據采樣器、激光測距儀和數據采集控制器；所述的監測方法為通過在被測邊坡上，取若干條等高線布局多個液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀。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測儀監測邊坡的垂直位移量和傾角變化量；采用激光測距儀監測被測邊坡的水平位移量。據此得到被測邊坡整體位移及傾角數據，輔以各類邊坡分析模型，為預防滑坡災害提供一種有效手段。
【專利說明】
一種邊坡位移及傾角監測裝置及方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及邊坡監測的儀器及監測方法。
【背景技術】
[0002]在邊坡監控領域，普遍的是人工監測，即監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，甚至無法作業。
[0003]也有使用拉線式位移傳感器監測裂縫或臨近固定粧之間的位移量，或同時使用測斜儀監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位移量的方法。
[0004]但監測裂縫或臨近固定粧之間的位移量，以及固定單點位移量都不能準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測數學模型提供準確的基礎數據。
【發明內容】
[0005]本發明針對上述問題，提供一套高精度監測邊坡沉降變化量及傾斜變化量的邊坡位移及傾角監測裝置及監測方法，本發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測點進行垂直、水平兩個方向位移及傾角的監測。并可以將數據匯總無線發射的遠程控制中心，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，為預防滑坡災害提供一種有效手段。
[0006]本發明所述的邊坡位移及傾角監測裝置包括液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀、基準液位罐、數據采樣器、激光測距儀和數據采集控制器，所述激光測距儀通過電纜與數據采集控制器相連，所述液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀通過液壓連通管與基準液位罐相連，所述液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀通過串聯電纜與數據采樣器相連，所述數據采樣器與數據采集控制器通過無線網絡連接。
[0007]本發明所述的邊坡位移及傾角監測裝置的監測方法為:在被測邊坡上先選擇能代表邊坡形態的若干條等高線，在每條等高線上設置若干個基座，在每一個基座上布置一臺液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀，將這些液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀的液壓連通管和電纜相互串聯，并且串聯到位于非被測邊坡的同一高度的基準液位罐和數據采樣器上。
[0008]在被測邊坡的對面制作一個基座，在基座上固定一套水平角度和俯仰角度均可精密調節的微調平臺，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功能的數據采集控制器，數據采集控制器與激光測距儀電氣相連。
[0009]系統安裝完畢后，調整每一個安裝在液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀殼體上的反光鏡的角度，使之反光面對準激光測距儀。
[0010]第一次監測時，數據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測儀發回的沉降量、傾角值以及激光測距儀測得的水平距離值存儲起來，作為基礎值。
[0011]之后的每一次測量的同一點的數值與基礎值相比較，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]將這些數據通過無線遠傳至控制中心，通過各類邊坡分析模型，即可預測被測邊坡的形態變化。
[0013]本發明的優點是以面陣的形式精確監測邊坡的水平位移變化量、垂直位移變化量及傾角變化量，為各類邊坡預測模型，提供良好的數據支撐。
【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測系統示意圖。
[0015]圖2為液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀和集成的基準液位罐及數據采樣器示意圖。
[0016]圖中:1、液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀；2、基準液位罐；3、激光測距儀;4、數據采集控制器;5、被測邊坡;6、被測邊坡等高線;7、反光鏡;8、反光鏡可調基座;9、液壓連通管；10、壓力傳感器；11、串聯電纜；12、壓力傳感器及傾角傳感器前置電路；13、傾角傳感器;14、數據采樣器。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發明做進一步的說明。
[0018]如圖所示，本發明所述的邊坡位移及傾角監測裝置包括液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀1、基準液位罐2、數據采樣器14、激光測距儀3和數據采集控制器4，所述激光測距儀3通過電纜與數據采集控制器4相連，所述液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀I通過液壓連通管9與基準液位罐2相連，所述液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀I通過串聯電纜11與數據采樣器14相連，所述數據采樣器14與數據采集控制器4通過無線網絡連接。
[0019]所述的液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀I包括機箱、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設于機箱上部，所述反光鏡7通過其底部設有的反光鏡可調基座8連接于機箱上部。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設于機箱內。所述數據采樣器14和數據采集控制器4上分別設有用于傳輸數據的無線電收發器。
[0020]本發明所述的邊坡位移及傾角監測裝置的監測方法為:在被測邊坡5上先選擇能代表邊坡形態的若干條等高線，將液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀I通過基座逐一固定在被測邊坡5的多條等高線6的監測點上。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測儀I上的液壓連通管9串聯起來，并且串聯到基準液位罐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測儀I上的串聯電纜11互聯，并連接到數據采樣器14。
[0021 ]在被測邊坡的對面制作一個基座，在基座上固定一套水平角度和俯仰傾角均可精細調節的精密微調平臺，在平臺上安裝一套激光測距儀3。旁邊放著數據采集控制器4。
[0022]調節安裝在液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀I上的反光鏡可調基座8，使得反光鏡7的鏡面對準激光測距儀3。
[0023]開始第一次監測。
[0024]操作人員通過數據采集控制器4分別向位于各等高線上的數據采樣器14發出采集各個液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀I中基礎位移量和基礎傾角值的指令。各數據采樣器14據此依次向本組的液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀I發出數據采集指令。
[0025]液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀I通過其中的壓力傳感器10感知到初次安裝時基準液位罐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()。并通過串聯電纜11傳輸給數據采樣器14，各數據采樣器14匯總后通過無線網絡將各監測點的初始位移量和傾角值發送至數據采集控制器4。
[0026]隨后，操作人員控制激光測距儀3依次測量各監測點反光鏡7的距離值，同時讀取該監測點測量時精密微調平臺上的俯仰角度值和水平角度值，送入數據采集控制器4并換算出該監測點的水平距離初值L10。
[0027]之后數據采集控制器4將這些hlQ、Φ 1()和Liq匯總后發送到遠端的控制中心，存儲起來作為基礎零位數據。
[0028]此后，每次數據采集到的h^、和Llj與hlQ、Φ1()和Liq比較，即可得到被測邊坡各個監測點的水平位移變化量、垂直位移變化量和角度變化量。將這些數據送入各類邊坡分析模型，即可預測被測邊坡的形態變化。
【主權項】
1.一種邊坡位移及傾角監測裝置，其特征在于它包括液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀、基準液位罐、數據采樣器、激光測距儀和數據采集控制器，所述激光測距儀通過電纜與數據采集控制器相連，所述液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀通過液壓連通管與基準液位罐相連，所述液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀通過串聯電纜與數據采樣器相連，所述數據采樣器與數據采集控制器通過無線網絡連接。2.根據權利要求1所述的邊坡位移及傾角監測裝置，其特征在于所述的液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀包括機箱、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，所述反光鏡設于機箱上部，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于機箱內。3.根據權利要求1所述的邊坡位移及傾角監測裝置，其特征在于所述數據采樣器和數據采集控制器上分別設有用于傳輸數據的無線電收發器。4.根據權利要求1所述的一種邊坡位移及傾角監測裝置的監測方法，其特征在于所述的監測方法為:在被測邊坡上先選擇能代表邊坡形態的若干條等高線，在每條等高線上設置若干個基座，在每一個基座上布置一臺液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀，將這些液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀的液壓連通管和電纜相互串聯，并且串聯到位于非被測邊坡的同一高度的基準液位罐和數據采樣器上；在被測邊坡的對面制作一個基座，在基座上固定一套水平角度和俯仰角度均可精密調節的微調平臺，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功能的數據采集控制器，數據采集控制器與激光測距儀電氣相連;系統安裝完畢后，調整每一個安裝在液壓式沉降檢測及傾角檢測一體化監測儀殼體上的反光鏡的角度，使之反光面對準激光測距儀;第一次監測時，數據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測儀發回的沉降量、傾角值以及激光測距儀測得的水平距離值存儲起來，作為基礎值;之后的每一次測量的同一點的數值與基礎值相比較，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;將這些數據通過無線遠傳至控制中心，通過各類邊坡分析模型，即可預測被測邊坡的形態變化。
【文檔編號】G01C9/00GK105937879SQ201610530927
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】龔廉溟, 姚鴻梁, 鐘小濱
【申請人】嘉興同禾傳感技術有限公司