一种滑坡监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种滑坡监测系统，包括竖直设置的动桩和基桩，动桩上固定有第一安装平台，第一安装平台上设有第一反射镜；基桩上固定有第二安装平台，第二安装平台上设有分光镜、激光器、第二反射镜以及光检测器，所述分光镜、激光器、第二反射镜以及光检测器和第一反射镜构成迈克尔逊干涉仪。本发明专利技术所提供的滑坡监测系统，通过迈克尔孙干涉法来检测滑坡位移，达到预防滑坡灾害的目的；与现有产品相比较，具有测量精度高，自动化程度高，操作简便等优点，并且能够做到实时测量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于滑坡地质灾害的地表位移监测
，具体涉及一种滑坡监测系统。
技术介绍
滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。滑坡常常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失，有的甚至是毁灭性的灾难。坡对乡村最主要的危害是摧毁农田房舍，伤害人畜，毁坏森林道路以及农业机械设施和水利水电设施等，位于城镇的滑坡常常砸埋房屋，伤亡人畜，毁坏田地，摧毁工厂、学校、机关单位等，并毁坏各种设施，造成停电、停水、停工，有时甚至毁灭整个城镇。不同类型、不同性质、不同特点的滑坡，在滑动之前，均会表现出不同的征兆。因此开展地质灾害预防工作，对滑坡造成的坍塌体、建筑物的裂缝进行测量，掌握其危害程度，是目前我国避免人员伤亡，减少财政损失的有效做法。滑坡位移的测量，常使用测量斜坡上某一质点的位移量来代替。对于地质灾害的测量工作，目前主要的方法有以下几种：埋桩法、划线法、贴纸法、埋钉法等。这些方法或设备在一定程度上完成了滑坡位移的检测工作，并且具备着一次性投入资金少等优点。但是总体而言，这些方法均含有或多或少的缺点：测量范围不够精确，测量时必须保证监测人员到达监测点位，不能完全保证监测人员的安全。除此以外，在一些高科技专业测量领域，三维激光扫描仪等仪器，也已投入了使用。这些仪器精度高、测量范围大，但同样面临着设备成本高、操作复杂等缺点。迈克尔逊干涉仪是光学干涉仪较常见的一种，其原理是：一束入射光线被分为两束由平面镜反射从而产生干涉现象，形成干涉图样。两束光的不同光程可以通过调节干涉臂的长度来改变介质来实现，主要用于长度和折射率的测量。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述问题，提供一种基于迈克尔逊干涉仪的滑坡监测系统。本专利技术的技术方案是：一种滑坡监测系统，包括竖直设置的动桩和基桩，动桩上固定有第一安装平台，第一安装平台上设有第一反射镜；基桩上固定有第二安装平台，第二安装平台上设有分光镜、激光器、第二反射镜以及光检测器，所述分光镜、激光器、第二反射镜以及光检测器和第一反射镜构成迈克尔逊干涉仪。优选地，所述光检测器与采集单元相连，采集单元与处理单元相连，所述处理单元用于处理采集单元收集的数据。优选地，所述第一安装平台和第二安装平台位于同一水平面。优选地，所述第一安装平台和第二安装平台所属的平面与坡体表面平行。优选地，所述动桩固定安装在滑坡风险范围内，基桩固定安装在安全位置。或者，所述动桩固定安装在安全位置，基桩固定安装在滑坡风险范围内。本专利技术的有益效果是：本专利技术所提供的滑坡监测系统，通过迈克尔逊干涉法来检测滑坡位移，达到预防滑坡灾害的目的；以往的迈克尔逊干涉仪都要对激光进行扩束，这让读数极为不便，而此方法激光不经过扩束，使读数过程大为简化，光检测器得到测量结果，提供了精度保障；通过迈克尔逊干涉仪来测量滑坡位移，最后通过采集单元将测得的数据输入处理单元中处理，与现有产品相比较，具有测量精度高，自动化程度高，操作简便等优点，并且能够做到实时测量。附图说明图1是本专利技术滑坡监测系统的结构示意图。附图标记说明：1、动桩；2、基桩；3、第一安装平台；4、第二安装平台；5、第一反射镜；6、分光镜；7、激光器；8、第二反射镜；9、光检测器。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的说明：实施例一如图1所示，本专利技术的滑坡监测系统，包括竖直设置的动桩1和基桩2，动桩1上固定有第一安装平台3，第一安装平台3上设有第一反射镜5；基桩2上固定有第二安装平台4，第二安装平台4和第一安装平台3位于同一水平面，且第一安装平台3和第二安装平台4所属的平面与坡体表面平行；第二安装平台4上设有分光镜6、激光器7、第二反射镜8以及光检测器9，上述分光镜6、激光器7、第二反射镜8以及光检测器9和第一反射镜5构成迈克尔逊干涉仪；光检测器9与采集单元相连，采集单元与处理单元相连，处理单元用于处理采集单元收集的数据。打开激光器7，通过第一安装平台3的移动，激光器7射出的激光束经分光镜6变成两束光，这两束光满足相干条件，分别经第二反射镜8和第一反射镜5交汇在光检测器9上形成亮点，并使亮点居中；在满足上述干涉现象的同时，将动桩1固定安装在滑坡风险范围内，基桩2固定安装在安全位置，当滑坡造成坡体位置的移动时，第一安装平台3和第一反射镜5的移动使干涉光发生变化，从而第一反射镜5和第二反射镜8交汇在光检测器9上形成的亮点的强度发生明暗的变化，在该过程中，光检测器9将光的干涉波形通过采集单元输入处理单元，处理单元根据以下公式可计算出斜坡的位移ΔL：ΔL＝2ΔN*λ，其中，ΔN为干涉波形图中经过波峰(或波谷)的个数，由光检测器9通过光的干涉波形得出；λ为入射激光的波长，该值的大小仅与激光器7的选择有关。实施例二本实施例中的滑坡监测系统与实施例一的结构相同，区别在于，动桩1固定安装在安全位置，基桩2固定安装在滑坡风险范围内，当滑坡造成坡体位置的移动时，分光镜6、激光器7、第二反射镜8的移动使干涉光发生变化，从而第一反射镜5和第二反射镜8交汇在光检测器9上形成的亮点发生移动，在该过程中，光检测器9将光的干涉波形通过采集单元输入处理单元，处理单元根据以下公式可计算出斜坡的位移ΔL：ΔL＝2ΔN*λ。本专利技术所提供的滑坡监测系统，通过迈克尔孙干涉法来检测滑坡位移，达到预防滑坡灾害的目的；以往的迈克尔逊干涉仪都要对激光进行扩束，这让读数(要计数出出现或消失的环的个数)极为不便(计数过程中不能有任何的振动干扰)，而此方法激光不经过扩束，直接用光探测器来测量干涉光的强度，因此使读数过程大为简化，光检测器得到测量结果，提供了精度保障；通过迈克尔逊干涉仪来测量滑坡位移，最后通过采集单元将测得的数据输入处理单元中处理，与现有产品相比较，具有测量精度高，自动化程度高，操作简便等优点，并且能够做到实时测量。本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本专利技术的原理，应被理解为本专利技术的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本专利技术公开的这些技术启示做出各种不脱离本专利技术实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本专利技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滑坡监测系统，其特征在于：包括竖直设置的动桩(1)和基桩(2)，动桩(1)上固定有第一安装平台(3)，第一安装平台(3)上设有第一反射镜(5)；基桩(2)上固定有第二安装平台(4)，第二安装平台(4)上设有分光镜(6)、激光器(7)、第二反射镜(8)以及光检测器(9)，所述分光镜(6)、激光器(7)、第二反射镜(8)以及光检测器(9)和第一反射镜(5)构成迈克尔逊干涉仪。

【技术特征摘要】
1.一种滑坡监测系统，其特征在于：包括竖直设置的动桩(1)和基桩(2)，动桩(1)
上固定有第一安装平台(3)，第一安装平台(3)上设有第一反射镜(5)；基桩(2)上固
定有第二安装平台(4)，第二安装平台(4)上设有分光镜(6)、激光器(7)、第二反射镜
(8)以及光检测器(9)，所述分光镜(6)、激光器(7)、第二反射镜(8)以及光检测器
(9)和第一反射镜(5)构成迈克尔逊干涉仪。
2.根据权利要求1所述的滑坡监测系统，其特征在于：所述光检测器(5)与采集单
元相连，采集单元与处理单元相连，所述处理单元用于处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：马亚宁，樊代和，常相辉，徐勋义，郭培利，刘子健，张祖豪，秦鹏程，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51