一种基于L型液态金属天线的滑坡灾变智能监测方法技术

本发明专利技术公开了一种基于L型液态金属天线的滑坡灾变智能监测方法，它包括以下步骤，步骤1、在待监测的滑坡体内布置一定数量的L型液态金属天线；步骤2、测定L型液态金属天线的固有频率；步骤3、传输L型液态金属天线固有频率的数据；步骤4、数据分析及滑坡报警。本发明专利技术的优点是：电路抗干扰能够强，自动化程度高，测量精度高，以及能够实时远程监测滑坡的状态变化。

【技术实现步骤摘要】
一种基于L型液态金属天线的滑坡灾变智能监测方法
本专利技术属于地质灾害防控
，具体涉及一种滑坡灾变智能监测方法。
技术介绍
我国属地形地貌极为复杂的国家，也是一个多山的国家，尤其是我国西南地区以 及东南沿海的福建、广西、广东和海南等地。在过去的几百年里，发生过多起特大型滑坡事 件。随着国民经济的发展，大量铁路、公路、水利、矿山和城镇等设施的修建，特别是丘陵和 山区建设，人类工程活动中开挖和堆填的边坡数量会越来越多，高度将越来越大。边坡滑坡 等地质灾害给受灾区造成巨大地经济损失和重大的人员伤亡。对边坡进行实时变形监测， 并根据长期的监测结果做出合理的分析和安全预报，是保证滑坡地段安全的重要手段。 长期以来，滑坡等地质灾害对工程设施的破坏以及由此而造成的损失十分巨大， 因此，世界各国对滑坡等地质灾害极为重视，该领域的专家学者在滑坡灾害的评估、预防、 监测、预测预报方面作了大量的工作，并取得了一系列有实际意义的研究成果。 在国内，滑坡监测相继开展起来，较早的如三峡库区（2001年）、四川雅安（2001 年），巫山县（2003年）等地的滑坡监测，2007年左右云南哀牢山、陕西延安、福建闽东南、 四川华蓥山等地相继开展了专业性的地质灾害监测预警工作。如今，地质灾害监测预警工 作在我国已发展了 10多年，国内对滑坡监测也积累了一定经验。但是，监测的数据精度不 够高或者无法实时的监控滑坡变形状态。 现有滑坡监测所使用的技术手段主要有两种：内部倾斜监测和内部相对位移监 测。对于滑坡的内部倾斜监测，多采用钻孔测斜仪，钻孔倾斜仪监测是用倾斜仪每隔一定时 间逐段测量钻孔的斜率，从而获得岩土体内部水平位移及随时间变化的原位观测方法，其 原理是根据摆捶受重力影响，测定以垂线为基准的弧角变化，但是当变形加剧或局部突发 事件发生时，由于变形量大，挤压测斜管急剧变形使测头无法通过而导致监测报废。对于 内部相对位移监测，滑坡在变形时，滑体内部两点间的相对位置会发生变化，可安装仪器测 量坡体内两点间的相对位移或相对沉降，但是通常仅适用于滑面及滑体相对较陡的岩体滑 坡，对土体滑坡则不太适用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是提供一种基于L型液态金属天线的滑坡灾变智 能监测方法，它能够提供实时的、远程的、高精度的和强抗干扰的监测方法。 本专利技术所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括以下步骤： 步骤1、在待监测的滑坡体内布置一定数量的L型液态金属天线；这些L型液态金属天 线随压力产生形变，由变形改变自身频率谐振特性； 步骤2、测定L型液态金属天线的固有频率 扫频信号源通过谐振线圈发送电信号，扫频信号的频段覆盖L型液态金属天线自身频 率，L型液态金属天线辐射的电磁波又被谐振线圈接收，当扫频信号的频率与发生形变的L 型液态金属天线的自身频率一致时，谐振线圈上获得最大电信号，通过谐振检波电路，检测 出最大电信号峰值，频率计数电路精确地计量通过的最大电信号时的频率，该频率值就等 于L型液态金属天线的固有频率值； 步骤3、传输L型液态金属天线固有频率的数据 采用GPRS模块，将现场采集的L型液态金属天线的频率值数据传输到GPRS管理中 心的服务器；再将GPRS管理中心的数据通过具有固定IP地址的服务器将数据发送到 Internet 上； 步骤4、数据分析及滑坡报警 在PC端接收到远程回执的L型液态金属天线的频率值数据；建立和更新频率值的远程 数据库，对频率数据进行分析，并判断滑坡是否有滑坡的危险。若有滑坡的变形达到了滑坡 形变报警门限值，则系统输出滑坡报警。 本专利技术将L型液态金属天线预埋在待检测的滑坡体中，利用L型液态金属天线 中的液态金属受力变形后自身频率的变化，间接测得滑坡体的应力状态和变形情况，利用 GPRS系统远程传输数据，实现了远程监测滑坡的状态变化情况，从而能够实现实时的滑坡 灾害的判断和预警。所以本专利技术的优点是：电路抗干扰能够强，自动化程度高，测量精度高， 以及能够实时远程监测滑坡的状态变化。 【附图说明】 本专利技术的【附图说明】如下： 图1为本专利技术的L型液态金属天线结构示意图； 图2为当--A时，L型液态金属天线的状态图； 图3为当时，L型液态金属天线的状态图； 图4为本专利技术的频率测定的电路原理框图。 图1中：1·液态金属；2.弹性壳体；3.馈电冋轴线；4. L·型空心管；5·接地片； 6.微型泵。 【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明： 步骤1、在待监测的滑坡体内布置一定数量的L型液态金属天线 L型液态金属天线如图1所示： L型液态金属天线包括有弹性壳体2、L型空心管4、微型泵6和馈电同轴线3以及接地 片5,弹性壳体2内部装满液态金属1，L型空心管4设置在弹性壳体2顶部侧边，并连通弹 性壳体2内部，L型空心管4向上延伸，L型空心管4顶端安装微型泵6,从L型空心管4内 部位于液态金属溢流口处有馈电同轴线3引出，溢流口处的液态金属1与接地片5电连接。 L型液态金属天线通过弹性壳体2受力，液态金属1受压流动，然后由外部电路通 过馈电同轴线3给流入L型空心管4的液态金属1进行馈电，接地片5与液态金属1构成 单极子液态金属天线，液态金属1天线进行工作，辐射电磁波，此时，只要外加微型无线电 设备，便可监测液态天线辐射谐振频率，从而能反过来分析天线受力产生形变的关系，进而 得到滑坡变形的具体动态。 若采用空心直管，在坚向变形较大时，会与弹性壳体脱离，所以使用L型空心管， 与弹性壳体连接可靠。 L型液态金属天线自身频率的改变有两种情况： 第一种情况，如图2所示，当iii时，即被挤出的液态金属占 L型空心管4的长度Z不大 于L型空心管4的水平长度A的情况，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于L型液态金属天线的滑坡灾变智能监测方法，其特征是，包括以下步骤：步骤1、在待监测的滑坡体内布置一定数量的L型液态金属天线；这些L型液态金属天线随压力产生形变，由变形改变自身频率谐振特性；步骤2、测定L型液态金属天线的固有频率扫频信号源通过谐振线圈发送电信号，扫频信号的频段覆盖L型液态金属天线自身频率，L型液态金属天线辐射的电磁波又被谐振线圈接收，当扫频信号的频率与发生形变的L型液态金属天线的自身频率一致时，谐振线圈上获得最大电信号，通过谐振检波电路，检测出最大电信号峰值，频率计数电路精确地计量通过的最大电信号的频率，该频率值就等于L型液态金属天线的固有频率值；步骤3、传输L型液态金属天线固有频率的数据采用GPRS模块，将现场采集的L型液态金属天线的频率值数据传输到GPRS管理中心的服务器；再将GPRS管理中心的数据通过具有固定IP地址的服务器将数据发送到Internet上；步骤4、数据分析及滑坡报警在PC端接收到远程回执的L型液态金属天线的频率值数据；建立和更新频率值的远程数据库，对频率数据进行分析，并判断滑坡是否有滑坡的危险；若有滑坡的变形达到了滑坡形变报警门限值，则系统输出滑坡报警。...

【技术特征摘要】
1. 一种基于L型液态金属天线的滑坡灾变智能监测方法，其特征是，包括以下步骤： 步骤1、在待监测的滑坡体内布置一定数量的L型液态金属天线；这些L型液态金属天 线随压力产生形变，由变形改变自身频率谐振特性； 步骤2、测定L型液态金属天线的固有频率 扫频信号源通过谐振线圈发送电信号，扫频信号的频段覆盖L型液态金属天线自身频 率，L型液态金属天线辐射的电磁波又被谐振线圈接收，当扫频信号的频率与发生形变的L 型液态金属天线的自身频率一致时，谐振线圈上获得最大电信号，通过谐振检波电路，检测 出最大电信号峰值，频率计数电路精确地计量通过的最大电信号的频率，该频率值就等于L 型液态金属天线的固有频率值； 步骤3、传输L型液态金属天线固有频率的数据 采用GPRS模块，将现场采集的L型液态金属天线的频率值数据传输到GPRS管理中 心的服务器；再将...

【专利技术属性】
技术研发人员：周小平，程浩，李校林，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85