岩体裂缝监测装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种岩体裂缝监测装置及系统。所述装置包括监测单元及计算单元；监测单元包括第一定位柱、第二定位柱、弹簧及应力传感器，第一定位柱与第二定位柱分别设置在岩体裂缝的两侧，弹簧的一端与第一定位柱可拆卸地连接在一起，弹簧的另一端经应力传感器与第二定位柱连接在一起，其中应力传感器用于实时监测弹簧在岩体裂缝的开合度发生变化时的应力变化量；计算单元与监测单元电性连接，以根据弹簧的刚度系数及所述应力变化量，对岩体裂缝的开合度变化量进行计算，得到对应的开合度变化量，实现对岩体裂缝开合状况的实时监测。所述装置及系统能够对岩体裂缝的开合状况进行高精度的实时监测，以提供高可行性的崩塌预警。

Monitoring device and system for rock mass crack

The invention provides a monitoring device and system for rock fracture. The device comprises a monitoring unit and a calculation unit; the monitoring unit includes a first positioning column, second column, positioning spring and stress sensor, the first positioning column and second positioning columns are respectively arranged on both sides of the rock cracks, with one end of the first positioning column spring are detachably connected together, the other end of the spring by stress sensor with the second positioning columns are connected together, wherein the stress sensor for real-time monitoring of the stress variation of spring in the rock cracks opening changes; calculation unit and monitoring unit is electrically connected with the stress variation on spring stiffness coefficient and the calculation amount of crack opening change the obtained opening corresponding to the amount of change, to achieve real-time monitoring of the crack opening and closing conditions. The system and system can monitor the opening and closing of rock mass with high accuracy in order to provide a high feasible collapse warning.

【技术实现步骤摘要】
岩体裂缝监测装置及系统
本专利技术涉及岩体崩塌监测
，具体而言，涉及一种岩体裂缝监测装置及系统。
技术介绍
岩体裂缝开合度是岩体崩塌监测的主要监测项目，岩体裂缝开合度可以反映当前岩体发生崩塌的概率。就目前而言，通常采用位移监测的方式实现对岩体裂缝开合度的监测；然而岩体发生崩塌时，裂缝的发展变化大多具有突发性，从较小的裂缝发展成岩体崩落的整个过程耗时极短，致使通过位移监测实现预警预报的可行性不高。且现有的高精度监测仪器的量程较小(比如，振弦式测缝计的量程一般小于300mm)，而大量程监测仪器的精度又较低，不具有实现预警预报的可行性。因此，如何提供一种预警可行性高、能够实时地对岩体裂缝进行监测的、监测精度高的岩体裂缝监测装置，对本领域技术人员而言，是急需解决的技术问题。
技术实现思路
为了克服现有技术中的上述不足，本专利技术的目的在于提供一种岩体裂缝监测装置及系统。所述岩体裂缝监测装置的预警可行性高，监测精度高，能够通过对岩体裂缝开合变化时对应的应力变化量和开合度变化量进行实时监测的方式，实现对岩体裂缝开合状况的实时监测。就岩体裂缝监测装置而言，本专利技术较佳的实施例提供一种岩体裂缝监测装置。所述岩体裂缝监测装置包括监测单元及计算单元；所述监测单元包括第一定位柱、第二定位柱、弹簧及应力传感器，所述第一定位柱与所述第二定位柱用于分别设置在岩体裂缝的两侧，所述弹簧的一端与所述第一定位柱可拆卸连接，所述弹簧的另一端经所述应力传感器与所述第二定位柱连接，其中，所述应力传感器用于实时监测所述弹簧在岩体裂缝的开合度发生变化时对应产生的应力变化量；所述计算单元与所述监测单元电性连接，以根据所述弹簧的刚度系数及所述应力传感器监测到的应力变化量，对岩体裂缝的开合度变化量进行实时计算，得到对应的岩体裂缝开合度变化量，以对岩体裂缝开合进行实时监测。在本专利技术较佳的实施例中，上述所述应力传感器的一端与所述弹簧远离第一定位柱的一端固定连接，所述应力传感器的另一端与所述第二定位柱可拆卸连接，以对所述弹簧的应力变化量进行实时监测；其中，所述应力传感器包括有温度监测模块，所述应力传感器通过所述温度监测模块对监测到的应力变化量数据进行温度修正，并对所述岩体裂缝监测装置所处环境的环境温度进行监测。在本专利技术较佳的实施例中，上述弹簧靠近所述第一定位柱的一端与所述应力传感器靠近所述第二定位柱的一端上设置有螺纹，通过与所述螺纹匹配的螺帽分别与所述第一定位柱及所述第二定位柱可拆卸连接，以对所述弹簧在所述第一定位柱与第二定位柱之间的张拉度进行调整。在本专利技术较佳的实施例中，上述岩体裂缝监测装置还包括用于建立所述岩体裂缝监测装置与服务器之间的通信连接的通信单元，所述通信单元分别与所述计算单元及所述监测单元电性连接，以将计算得到的岩体裂缝的开合度变化量及监测到的应力变化量发送给所述服务器。在本专利技术较佳的实施例中，上述岩体裂缝监测装置还包括报警单元，所述报警单元分别与所述计算单元及所述监测单元电性连接，以在所述开合度变化量和/或应力变化量超过预警阈值时，发出报警信号。在本专利技术较佳的实施例中，上述岩体裂缝监测装置还包括供电单元，所述供电单元分别与所述监测单元、所述计算单元、所述通信单元及所述报警单元电性连接，以向所述监测单元、所述计算单元、所述通信单元及所述报警单元提供电能。在本专利技术较佳的实施例中，上述弹簧为高强密圈螺旋弹簧，所述应力传感器包括振弦式钢筋计、光纤光栅式钢筋计、差动电阻式钢筋计中的任意一种。就岩体裂缝监测系统而言，本专利技术较佳的实施例提供一种岩体裂缝监测系统。所述岩体裂缝监测系统包括服务器及上述的岩体裂缝监测装置，所述服务器与所述岩体裂缝监测装置通信连接，以获取所述岩体裂缝监测装置对应监测到的岩体裂缝的开合度变化量及应力变化量。在本专利技术较佳的实施例中，上述岩体裂缝监测装置的数目为至少一个，所述服务器与至少一个所述岩体裂缝监测装置通信连接，以对不同岩体裂缝的开合状况进行实时监测。在本专利技术较佳的实施例中，上述岩体裂缝监测系统还包括显示设备；所述显示设备与所述服务器电性连接，以对所述服务器通过所述岩体裂缝监测装置监测到的不同岩体裂缝的开合度变化量及应力变化量进行显示。相对于现有技术而言，本专利技术较佳的实施例提供的岩体裂缝监测装置及系统具有以下有益效果：所述岩体裂缝监测装置的预警可行性高，监测精度高，能够通过对岩体裂缝开合变化时对应的应力变化量和开合度变化量进行实时监测的方式，实现对岩体裂缝开合状况的实时监测。具体地，所述岩体裂缝监测装置包括监测单元及计算单元，所述监测单元包括第一定位柱、第二定位柱、弹簧及应力传感器，所述第一定位柱与所述第二定位柱用于分别设置在岩体裂缝的两侧，所述弹簧的一端与所述第一定位柱可拆卸连接，所述弹簧的另一端经所述应力传感器与所述第二定位柱连接，其中，所述应力传感器用于实时监测所述弹簧在岩体裂缝的开合度发生变化时对应产生的应力变化量。所述计算单元与所述监测单元电性连接，以根据所述弹簧的刚度系数及所述应力传感器监测到的应力变化量，对岩体裂缝的开合度变化量进行计算，得到对应的开合度变化量，以通过所述岩体裂缝的开合度变化量及应力变化量对岩体裂缝开合状况进行高精度的实时监测。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本专利技术较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对本专利技术权利要求保护范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术较佳的实施例提供的岩体裂缝监测装置的第一种方框示意图。图2为图1中所示的监测单元的一种结构示意图。图3为本专利技术较佳的实施例提供的岩体裂缝监测装置的第二种方框示意图。图4为本专利技术较佳的实施例提供的岩体裂缝监测装置的第三种方框示意图。图5为本专利技术较佳的实施例提供的岩体裂缝监测系统的一种方框示意图。图6为本专利技术较佳的实施例提供的岩体裂缝监测系统的另一种方框示意图。图标：10-岩体裂缝监测系统；100-岩体裂缝监测装置；200-服务器；300-显示设备；110-监测单元；120-计算单元；130-通信单元；140-报警单元；150-供电单元；111-弹簧；112-应力传感器；113-第一定位柱；114-第二定位柱。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种岩体裂缝监测装置，其特征在于，所述岩体裂缝监测装置包括监测单元及计算单元；所述监测单元包括第一定位柱、第二定位柱、弹簧及应力传感器，所述第一定位柱与所述第二定位柱用于分别设置在岩体裂缝的两侧，所述弹簧的一端与所述第一定位柱可拆卸连接，所述弹簧的另一端经所述应力传感器与所述第二定位柱连接，其中，所述应力传感器用于实时监测所述弹簧在岩体裂缝的开合度发生变化时对应产生的应力变化量；所述计算单元与所述监测单元电性连接，以根据所述弹簧的刚度系数及所述应力传感器监测到的应力变化量，对岩体裂缝的开合度变化量进行实时计算，得到对应的岩体裂缝开合度变化量，以对岩体裂缝开合进行实时监测。

【技术特征摘要】
1.一种岩体裂缝监测装置，其特征在于，所述岩体裂缝监测装置包括监测单元及计算单元；所述监测单元包括第一定位柱、第二定位柱、弹簧及应力传感器，所述第一定位柱与所述第二定位柱用于分别设置在岩体裂缝的两侧，所述弹簧的一端与所述第一定位柱可拆卸连接，所述弹簧的另一端经所述应力传感器与所述第二定位柱连接，其中，所述应力传感器用于实时监测所述弹簧在岩体裂缝的开合度发生变化时对应产生的应力变化量；所述计算单元与所述监测单元电性连接，以根据所述弹簧的刚度系数及所述应力传感器监测到的应力变化量，对岩体裂缝的开合度变化量进行实时计算，得到对应的岩体裂缝开合度变化量，以对岩体裂缝开合进行实时监测。2.根据权利要求1所述的岩体裂缝监测装置，其特征在于，所述应力传感器的一端与所述弹簧远离第一定位柱的一端固定连接，所述应力传感器的另一端与所述第二定位柱可拆卸连接，以对所述弹簧的应力变化量进行实时监测；其中，所述应力传感器包括有温度监测模块，所述应力传感器通过所述温度监测模块对监测到的应力变化量数据进行温度修正，并对所述岩体裂缝监测装置所处环境的环境温度进行监测。3.根据权利要求2所述的岩体裂缝监测装置，其特征在于，所述弹簧靠近所述第一定位柱的一端与所述应力传感器靠近所述第二定位柱的一端上设置有螺纹，通过与所述螺纹匹配的螺帽分别与所述第一定位柱及所述第二定位柱可拆卸连接，以对所述弹簧在所述第一定位柱与第二定位柱之间的张拉度进行调整。4.根据权利要求1所述的岩体裂缝监测装置，其特征在于，所述岩体裂缝监测装置还包括用于建立所述岩体裂缝监测装置与服务器之间的通信连接的通信单元，所述通信单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐湘涛，汪家林，黄秋香，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：四川,51