环境监测系统与震动感测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种环境监测系统与震动感测装置，所述环境监测系统用来监测一河床、一湖床或一海床的一环境变化情形，包括有一拉线装置，设置在一监测点，用来收放一传输线；一固定管，固定布设在所述监测点与一结构层内间，用来容置所述传输线；复数个震动感测装置，分别设置在所述传输在线，用来将所感测到的震动能量转换为相对应的复数个电子信号，并通过所述传输线传输所述复数个电子信号；以及一分析装置，耦接于所述拉线装置及所述传输线，用来由所述拉线装置取得所述传输线的一放线长度，并根据所述放线长度及所述复数个电子信号，判断出所述环境变化情形，以进行监测。

【技术实现步骤摘要】
环境监测系统与震动感测装置
本专利技术关于一种环境监测系统，尤指一种可通过不需额外提供电源的震动感测装置来准确及简易地监测河床冲刷深度的环境监测系统。
技术介绍
近年来，降雨时间短暂及降雨量强大的现象不断出现，造成河川的水位上升及水流湍急，使得河床被强大河流冲刷而迅速地下降，进而造成桥基严重裸露。当桥基下部结构不稳定时，若外在的作用力大于桥基所能承受的力量，则桥基可能会下陷、倾斜、侧移或甚至是倒塌，甚至可能造成交通中断及人命的损失。因此，如何简易及准确地监测河床被冲刷的深度，以预先针对被淘空的桥基进行相关的补救防范措施，可谓当前灾害防救领域中极为重要且困难的课题之一。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种环境监测系统，其可通过不需额外提供电源的震动感测装置来简易及准确地监测河床的冲刷深度，以预防桥基的冲刷灾害。本专利技术揭露一种环境监测系统，用来监测一河床、一湖床或一海床的一环境变化情形，所述环境监测系统包含有一拉线装置，设置在所述河床、所述湖床或所述海床上方的一监测点，用来收放一传输线；一固定管，固定布设在所述监测点与所述河床、所述湖床或所述海床下方的一结构层内之间，用来容置所述传输线，以将所述传输线由所述拉线装置连接至所述结构层内；复数个震动感测装置，电性连接至所述传输线中所包含的复数个电线，用来将所感测到的震动能量转换为相对应的复数个电子信号，并通过所述传输线传输所述复数个电子信号；以及一分析装置，耦接于所述拉线装置及所述传输线，用来由所述拉线装置取得所述传输线的一放线长度且由所述传输线接收所述复数个电子信号，并根据所述放线长度及所述复数个电子信号，判断出所述环境变化情形，以进行监测。本专利技术另揭露一种震动感测装置，包含有一第一线圈板件，包含有一第一基板、一第一金属线圈、一第二金属线圈及一第一金属连接孔，其中，所述第一金属线圈及所述第二金属线圈布设于所述第一基板的上、下两侧，并通过贯穿所述第一基板的所述第一金属连接孔相串接；一第二线圈板件，大致与所述第一线圈板件平行设置，包含有一第二基板、一第三金属线圈、一第四金属线圈及一第二金属连接孔，其中，所述第三金属线圈及所述第四金属线圈布设于所述第二基板的上、下两侧，并通过贯穿所述第二基板的所述第二金属连接孔相串接；一第一滑轨及一第二滑轨，设置于所述第一线圈板件与所述第二线圈板件之间；一第一磁性固定组件，固定在所述第一滑轨及所述第二滑轨的一端；一第二磁性固定组件，固定在所述第一滑轨及所述第二滑轨的另一端；以及一可移动磁性组件，夹置在所述第一线圈板件与所述第二线圈板件间的所述第一滑轨与所述第二滑轨之间，且位在所述第一磁性固定组件及所述第二磁性固定组件之间，分别与所述第一磁性固定组件及所述第二磁性固定组件产生一第一磁斥力及一第二磁斥力。附图说明图1为本专利技术实施例一环境监测系统的示意图。图2A为图1中一固定管的外观示意图。图2B为图1中位于砂石层内的一固定管、复数个震动感测装置及一传输线的示意图。图2C为图1中当砂石层受冲刷下降时位于砂石层内的一固定管、复数个震动感测装置及一传输线的示意图。图3为图1中非位于砂石层122内一固定管、复数个震动感测装置及一传输线的示意图。图4为本专利技术实施例一震动感测装置的组件侧视图。图5A和图5B为图4中震动感测装置的运作情形的示意图。其中，附图标记说明如下：10环境监测系统100拉线装置102固定管104传输线106分析装置110拉线机112拉线编码器114监测点120河床122砂石层130桥基SD1_1～SD1_n震动感测装置SD2_1～SD2_m震动感测装置具体实施方式请参考图1，图1为本专利技术实施例一环境监测系统10的示意图。环境监测系统10用来监测一河床、一湖床或一海床的一环境变化情形，如结构层的冲刷深度、水位高度及水流速度等，而结构层可为砂石层、沉积层、底土层、岩石层等，且不限于此。为求简洁，以下以监测一河床120的冲刷深度为例进行说明，且河床120的结构层以砂石层为主。如图1所示，一桥基130座落在河床120下的砂石层中，当桥基130附近的一砂石层122遭受到剧烈水流的冲刷时，砂石层122会被淘空而下降，下降的高度可视为河床120的冲刷深度；其中，由于冲刷所在的位置位于桥基130附近，故亦称为河床120的局部冲刷深度。在此情形下，环境监测系统10可用来监测河床120的冲刷深度，适时地进行防范措施以避免桥基130严重下陷而崩塌。具体而言，环境监测系统10包含有一拉线装置100、一固定管102、一传输线104、一分析装置106、及震动感测装置SD1_1～SD1_n、SD2_1～SD2_m。固定管102由河床120上方的一监测点114沿着桥基130的边缘固定布设到砂石层122内，可用来容置传输线104及震动感测装置SD1_1～SD1_n、SD2_1～SD2_m。此外，固定管102埋入于砂石层122内，如经由一外力凿入砂石层122内或预先挖空砂石层122后再将固定管102置入等，使固定管102可由监测点114延伸至河床下砂石层122内，以便后续对砂石层122进行监测。拉线装置100设置在监测点114而可收纳传输线104，其包含有一拉线机110及一拉线编码器112。拉线机110用来将收纳的传输线104由监测点114经固定管102放线至砂石层122内，并通过连接于拉线机110的拉线编码器112量测拉线机110收放传输线104的长度。另外，由于震动感测装置SD1_1～SD1_n、SD2_1～SD2_m的体积极微小(如约200立方公厘)，故于图1中以点状来表示之。震动感测装置SD1_1～SD1_n、SD2_1～SD2_m分别设置在传输线104上的不同位置而与传输线104一同容置在固定管102内。其中，由于传输线104与震动感测装置SD1_1～SD1_n、SD2_1～SD2_m并未固定在固定管102上而是容置于固定管102内，因此传输线104与震动感测装置SD1_1～SD1_n、SD2_1～SD2_m可在固定管102内滑动。需注意的是，震动感测装置SD1_1～SD1_n、SD2_1～SD2_m不需额外提供电源便可感测本身是否有被震动，且震动感测装置SD1_1～SD1_n、SD2_1～SD2_m除设置在传输线104上外，震动感测装置SD1_1～SD1_n、SD2_1～SD2_m亦分别电性连接至传输线104中所包含的电线L1_1～L1_n、L2_1～L2_m(详细架构请参考图2B、图2C、图3，于后详述)。借此，震动感测装置SD1_1～SD1_n、SD2_1～SD2_m可将感测到的震动能量转换为具有电流的电子信号后，通过传输线104中相对应的电线L1_1～L1_n、L2_1～L2_m来传输所产生的电子信号。再者，震动感测装置SD1_1～SD1_n、SD2_1～SD2_m中震动感测装置SD1_1～SD1_n位于砂石层122内，而震动感测装置SD2_1～SD2_m则位于监测点114与砂石层122之间(即非位于砂石层122内)。分析装置106位于河床120上的监测点114并耦接于拉线装置100及传输线104，其可为传统计算机、平板计算机或智能型手机等通过有线或无线等连接方式与拉线装置100及传输线104相耦接。需注意的是，分析装置106亦可利用特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环境监测系统，用来监测一河床、一湖床或一海床的一环境变化情形，其特征在于，所述环境监测系统包含有：一拉线装置，设置在所述河床、所述湖床或所述海床上方的一监测点，用来收放一传输线；一固定管，固定布设在所述监测点与所述河床、所述湖床或所述海床下方的一结构层之间，用来容置所述传输线，以将所述传输线由所述拉线装置连接至所述结构层内；复数个震动感测装置，电性连接至所述传输线中所包含的复数个电线，用来将所感测到的震动能量转换为相对应的复数个电子信号，并通过所述传输线传输所述复数个电子信号；以及一分析装置，耦接于所述拉线装置及所述传输线，用来由所述拉线装置取得所述传输线的一放线长度且由所述传输线接收所述复数个电子信号，并根据所述放线长度及所述复数个电子信号，判断出所述环境变化情形，以进行监测。

【技术特征摘要】
2014.12.01 TW 1031416181.一种环境监测系统，用来监测一河床、一湖床或一海床的一环境变化情形，其特征在于，所述环境监测系统包含有：一拉线装置，设置在所述河床、所述湖床或所述海床上方的一监测点，用来收放一传输线以及量测所述传输线的一放线长度；一固定管，固定布设在所述监测点与所述河床、所述湖床或所述海床下方的一结构层之间，用来容置所述传输线，以将所述传输线由所述拉线装置连接至所述结构层内；复数个震动感测装置，以非固定的方式容置于所述固定管内，电性连接至所述传输线中所包含的复数个电线，用来将所感测到的震动能量转换为相对应的复数个电子信号，并通过所述传输线传输所述复数个电子信号，其中所述传输线与所述复数个震动感测装置于所述固定管内滑动；以及一分析装置，耦接于所述拉线装置及所述传输线，用来由所述拉线装置取得所述传输线的一放线长度且由所述传输线接收所述复数个电子信号，并根据所述放线长度及所述复数个电子信号，判断出所述环境变化情形，以进行监测。2.如权利要求1所述的环境监测系统，其特征在于，所述拉线装置包含有：一拉线机，用来收放所述传输线；以及一拉线编码器，连接于所述拉线机，用来量测所述传输线经由所述拉线机收放的长度。3.如权利要求1所述的环境监测系统，其特征在于，所述固定管为具有空孔的一钢管，所述复数个震动感测装置与所述传输线一同容置在所述固定管内。4.如权利要求1所述的环境监测系统，其特征在于，所述复数个震动感测装置包含有复数个第一震动感测装置及复数个第二震动感测装置，所述复数个第一震动感测装置分别等距离地设置在位于所述结构层内的所述传输在线的不同位置并与所述传输线一同受所述结构层所包覆而固定，所述复数个第二震动感测装置分别设置在非位于所述结构层内的所述传输在线的不同位置，当所述结构层被冲刷而下降时，所述复数个第一震动感测装置中因所述结构层的冲刷而未被所述结构层所包覆的第一震动感测装置产生震动且所述传输线根据重力自所述拉线装置放长。5.如权利要求4所述的环境监测系统，其特征在于，所述分析装置由所述复数个感测结果中，判断所述复数个第一震动感测装置中有震动的第一震动感测装置，并计算出所述复数个第一震动感测装置中有震动的第一震动感测装置设置在所述传输在线的一总分布长度，以于所述总分布长度与所述放线长度相符合时，判断所述放线长度为所述环境变化情形中的一冲刷深度。6.如权利要求4所述的环境监测系统，其特征在于，所述分析装置对所述复数个电子信号进行分析，获得所述复数个第二震动感测装置的震动大小程度，并根据所述复数个第二震动感测装置的震动大小程度，判断出所述环境变化情形中的一水位高度及一水流速度。7.如权利要求6所述的环境监测系统，其特征在于，所述分析装置根据所述复数个第二震动感测装置的震动大小程度，判断出所述复数个第二震动感测装置中为水流所震动的第二震动感测装置，并由所述复数个第二震动感测装置中为水流所震动的第二震动感测装置所在的水平位置中取得一最高位置，以判断所述最高位置为所述环境变化情形中的所述水位高度。8.如权利要求6所述的环境监测系统，其特征在于，所述分析装置将所判断出所述复数个第二震动感测装置中为水流所震动的第二震动感测装置的震动大小程度与记载有水流速度与震动大小程度关系的一速度判断信息比对，以获得所述环境变化情形中的所述水流速度。9.一种震动感测装置，其特征在于，包含有：一第一线圈板件，包含有一第一基板、一第一金属线圈、一第二金属线圈及一第一金属连接孔，其中，所述第一金属线圈及所述第二金属线圈布设于所述第一基板的上、下两侧，并通过贯穿所述第一基板的所述第一金属连接孔相串接；一第二线圈板件，大致与所述第一线圈板件平行设置，包含有一第二基板、一第三金属线圈、一第四金属线圈及一第二金属连接孔，其中，所述第三金属线圈及所述第四金属线圈布设于所述第二基板的上、下两侧，并通过贯穿所述第二基板的所述第二金属连接孔相串接；一第一滑轨及一第二滑轨，设置于所述第一线圈板件与所述第二线圈板件之间；一第一磁性固定组件，固定在所述第一滑轨及所述第二滑轨的一端；一第二磁性固定组件，固定在所述第一滑轨及所述第二滑轨的另一端；以及一可移动磁性组件，夹置在...

【专利技术属性】
技术研发人员：林咏彬，赖宇绅，古孟晃，张禾鈱，张国镇，廖苑辰，王永康，李美仪，吴政三，叶文冠，
申请(专利权)人：林咏彬，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71