岩土体表面应变应力采集设备和网式灾害监测预警系统技术方案

本申请提供了一种岩土体表面应变应力采集设备和网式灾害监测预警系统，岩土体表面应变应力采集设备包括柔性防护网和监测单元；柔性防护网全覆盖在灾害隐患整体边坡上；监测单元包括多个能够采集其所覆盖的岩土体表面应变应力变化的支撑钢绳应力和应变传感单元和多个能够采集其所覆盖的岩土体表面应变应力变化的格栅网应力和应变传感单元。岩土体表面应变应力采集设备中的柔性防护网在灾害体边界模糊的整体边坡进行全面覆盖，其中布置的监测单元感应目标岩土体表面应变应力的变化，该岩土体表面应变应力采集设备可以定位并监测模糊边界目标边坡的变形，进行灾害的精确监测并进行临灾预警。

Surface strain and stress collection equipment of rock and soil and network disaster monitoring and warning system

【技术实现步骤摘要】
岩土体表面应变应力采集设备和网式灾害监测预警系统
本技术涉及灾害预警
，尤其涉及一种岩土体表面应变应力采集设备和网式灾害监测预警系统。
技术介绍
崩、滑、流、塌陷等地质灾害在灾害发生过程中大部分都表现为斜坡整体或局部变形。斜坡变形地质灾害中都表现为岩土体失稳由缓变到突变的过程，在灾害发生前灾害体边界一般都很难界定，失稳的岩土体具体位置和规模往往通过传统的调查、勘查手段不足以确定，这就为之后进行有针对性监测和防治带来了难题。如何准确地确定斜坡上潜在的有失稳可能的岩土体的范围和有效地监控到岩土体的失稳过程成为斜坡类地质灾害监测预警的瓶颈。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了解决现有技术的上述问题，本技术提供一种网式灾害监测预警系统。(二)技术方案为了达到上述目的，本技术采用的主要技术方案包括：一种岩土体表面应变应力采集设备，所述岩土体表面应变应力采集设备包括柔性防护网和监测单元；所述柔性防护网全覆盖在灾害隐患整体边坡上；所述监测单元布置于柔性防护网内侧坡面上；所述监测单元包括多个能够采集其所覆盖的岩土体表面应变应力变化的支撑钢绳应力和应变传感单元和多个能够采集其所覆盖的岩土体表面应变应力变化的格栅网应力和应变传感单元。可选地，所述柔性防护网由支撑钢绳及网片组成。可选地，多个支撑钢绳应力和应变传感单元均布置于网片内侧坡面上专门钻凿锚孔内；多个格栅网应力和应变传感单元布置于网片与坡面之间，通过发光聚合物粘结连接；多个支撑钢绳应力和应变传感单元和多个格栅网应力和应变传感单元分别与所述支撑钢绳和所述网片相连。可选地，相邻两个支撑钢绳应力和应变传感单元之间距离为4.5米。可选地，相邻两个格栅网应力和应变传感单元之间距离为5厘米。可选地，任一格栅网应力和应变传感单元均包括多个应力和应变传感器，1个外壳组成。可选地，所述外壳上有多个孔，所述孔的数量与所述应力和应变传感器相同；每个应力和应变传感器嵌入一个孔中。可选地，所述发光聚合物为具有轮烷分子结构的聚氨酯。可选地，所述外壳由1毫米厚的铝片构成。为了达到上述目的，本技术采用的另一主要技术方案包括：一种网式灾害监测预警系统，所述系统包括：岩土体表面应变应力采集设备，分析单元，预警单元；所述岩土体表面应变应力采集设备如上述技术方案中涉及的岩土体表面应变应力采集设备；所述岩土体表面应变应力采集设备与所述分析单元有线或者无线连接；所述分析单元用于分析所述岩土体表面应变应力采集设备采集到的岩土体表面应变应力的变化；所述分析单元与所述预警单元有线或者无线连接；所述预警单元用于根据分析单元的分析结果进行预警。(三)有益效果本技术的有益效果是：岩土体表面应变应力采集设备中的柔性防护网在灾害体边界模糊的整体边坡进行全面覆盖，其中布置的监测单元感应目标岩土体表面应变应力的变化，该岩土体表面应变应力采集设备可以定位并监测模糊边界目标边坡的变形，进行灾害的精确监测并进行临灾预警。附图说明图1为本申请一实施例提供的一种岩土体表面应变应力采集设备的结构示意图；图2为本申请一实施例提供的一种网式灾害监测预警系统的结构示意图；图3为本申请一实施例提供的一种格栅网应力和应变传感单元间结构示意图；图4为本申请一实施例提供的一种岩土体表面应变应力采集设备结构示意图；图5为本申请一实施例提供的一种格栅网应力和应变传感单元结构示意图。具体实施方式为了更好的解释本技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本技术作详细描述。参见图1，本技术提供的岩土体表面应变应力采集设备，包括柔性防护网和监测单元。柔性防护网全覆盖在灾害隐患整体边坡上。柔性防护网由支撑钢绳及网片组成。监测单元布置于柔性防护网内侧坡面上。监测单元通过柔性防护网采集其所覆盖的岩土体表面应变应力的变化。监测单元包括多个能够采集其所覆盖的岩土体表面应变应力变化的支撑钢绳应力和应变传感单元和多个能够采集其所覆盖的岩土体表面应变应力变化的格栅网应力和应变传感单元。如图4所示，图4中每个网状矩形均为一个网片，网状矩形之间的实线为支撑钢绳，401为格栅网应力和应变传感单元，402为支撑钢绳应力和应变传感单元，403为缝合绳。多个支撑钢绳应力和应变传感单元均布置于网片内侧坡面上专门钻凿锚孔内。多个格栅网应力和应变传感单元布置于网片与坡面之间，通过发光聚合物粘结连接。多个支撑钢绳应力和应变传感单元和多个格栅网应力和应变传感单元分别与支撑钢绳和网片相连。此外，在实际应用中，岩土体表面应变应力采集设备所覆盖的边坡面积可能较大，岩土体表面应变应力变化不大的情况下，很可能肉眼看不到边坡变形，进而可能错过最佳的应急处理时间。通过发光聚合物可以有效避免此种情况。该发光聚合物为具有轮烷分子结构的聚氨酯。轮烷分子结构由长哑铃形分子组成，其上有称为大环的螺纹环形荧光分子。当该发光聚合物处于松弛状态时，大环化合物就会聚集在一起，与哑铃中间的“猝灭剂”分子相邻。那些淬灭剂使大环化合物不发荧光。当岩土体表面应变应力发生变化时，应力和应变传感器会随之运动，应力和应变传感器的运动会造成其外包裹的发光聚合物(以及哑铃)被拉伸，大环被拉开并远离淬灭剂，使发光聚合物在紫外光下发荧光。发光聚合物拉伸越多，光越亮，一旦拉伸松弛，就会恢复原样，不会发光，这个过程可以无限重复。通过发光聚合物的光亮即可及时获知岩土体表面变化情况，进行及时响应。如图5所示，图5中401为一个格栅网应力和应变传感单元，502为网面，503为发光聚合物，501为锚孔。为了更加准确的采集覆盖的岩土体表面应变应力变化，可选地，相邻两个支撑钢绳应力和应变传感单元之间距离为4.5米。相邻两个格栅网应力和应变传感单元之间距离为5厘米，例如图3所示，图3中，每个白色圆代表一个格栅网应力和应变传感单元，相邻两个圆心之间的距离为5厘米。另外，任一格栅网应力和应变传感单元均包括多个应力和应变传感器，1个外壳组成。其中，外壳由1毫米厚的铝片构成。外壳上有多个孔，孔的数量与应力和应变传感器相同，这样每个应力和应变传感器嵌入一个孔中。上述岩土体表面应变应力采集设备中的柔性防护网在灾害体边界模糊的整体边坡进行全面覆盖，其中布置的监测单元感应目标岩土体表面应变应力的变化，该岩土体表面应变应力采集设备可以定位并监测模糊边界目标边坡的变形，进行灾害的精确监测并进行临灾预警。在实际应用中，上述岩土体表面应变应力采集设备可以应用于网式灾害监测预警系统进行灾害监测预警。如图2所示，网式灾害监测预警系统包括：岩土体表面应变应力采集设备，分析单元，预警单元。1、岩土体表面应变应力采集设备岩土体表面应变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种岩土体表面应变应力采集设备，其特征在于，所述岩土体表面应变应力采集设备包括柔性防护网和监测单元；/n所述柔性防护网全覆盖在灾害隐患整体边坡上；/n所述监测单元布置于柔性防护网内侧坡面上；/n所述监测单元包括多个能够采集其所覆盖的岩土体表面应变应力变化的支撑钢绳应力和应变传感单元和多个能够采集其所覆盖的岩土体表面应变应力变化的格栅网应力和应变传感单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种岩土体表面应变应力采集设备，其特征在于，所述岩土体表面应变应力采集设备包括柔性防护网和监测单元；
所述柔性防护网全覆盖在灾害隐患整体边坡上；
所述监测单元布置于柔性防护网内侧坡面上；
所述监测单元包括多个能够采集其所覆盖的岩土体表面应变应力变化的支撑钢绳应力和应变传感单元和多个能够采集其所覆盖的岩土体表面应变应力变化的格栅网应力和应变传感单元。


2.根据权利要求1所述的岩土体表面应变应力采集设备，其特征在于，所述柔性防护网由支撑钢绳及网片组成。


3.根据权利要求2所述的岩土体表面应变应力采集设备，其特征在于，多个支撑钢绳应力和应变传感单元均布置于网片内侧坡面上专门钻凿锚孔内；
多个格栅网应力和应变传感单元布置于网片与坡面之间，通过发光聚合物粘结连接；
多个支撑钢绳应力和应变传感单元和多个格栅网应力和应变传感单元分别与所述支撑钢绳和所述网片相连。


4.根据权利要求2所述的岩土体表面应变应力采集设备，其特征在于，相邻两个支撑钢绳应力和应变传感单元之间距离为4.5米。


5.根据权利要求2所述的岩土体表面应变应力采集设备，其特征在于，相邻两个格栅网应力和应变传感单元之间距...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄来源，胡福根，任凯珍，王海芝，季为，张翊超，韩建超，于淼，
申请(专利权)人：北京市地质研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11