路基沉降监测装置及系统制造方法及图纸

本申请提供的路基沉降监测装置及系统，包括处理器、路基沉降监测模块及路基压力及位移测试模块，包括第一标准杆、第二标准杆以及多个测量杆；第一、第二标准杆用于发射激光信号，测量杆接收激光信号生成接激光信号的接收位置信息，并将接收位置信息发送至处理器；处理器依据标准杆及测量杆的激光位置信息确定路基的沉降或变形量，可以精确地对黄土等路基进行沉降监测，为道路规划设计、维护等提供相应的参考数据，同时可以将路基沉降监测装置与道路已有的测速装置、道路指示牌等协同设置，解决供电、数据传输等问题降低成本，此外，获得的监测数据可以为同区域道路路基设计提供技术参数。

【技术实现步骤摘要】
路基沉降监测装置及系统
本专利技术涉及路基沉降监测
，具体而言，涉及一种路基沉降监测装置及系统。
技术介绍
湿陷性是黄土的典型特征之一，随着黄土分布区工程建设的不断推进，黄土湿陷性对于黄土路基、黄土地基等造成严重的威胁，对于黄土地基，由于工程建设的范围相对较小，可以采用换填的方法对湿陷性黄土进行处理，但是对于黄土分布的公路和铁路等线性工程，由于其跨度较长，遇到黄土湿陷性问题时，必须解决，整体换填处理成本过高，只能采用传统方法进行治理。而且，除了原有黄土的湿陷性外，对于在黄土丘陵区修建公路和铁路时，往往存在很多较大的填方工程，高填方路基在建成后的湿陷性问题也制约着黄土区基础设施的完善工作。黄土湿陷性对于黄土区道路的主要影响体现在路基沉降方面，路基沉降引起路面开裂、下陷以及错断等，对于路面以及铁路的轨道危害严重，因此需要对道路路基的沉降量进行监测。
技术实现思路
本专利技术的目的包括，例如，提供了一种路基沉降监测装置和系统，其能够对道路路基的沉降量进行监测。本专利技术的实施例可以这样实现：第一方面，本专利技术提供一种路基沉降监测装置，包括路基沉降监测模块与处理器；所述路基沉降监测模块包括第一标准杆、第二标准杆以及多个测量杆；所述第一标准杆、第二标准杆分别设置于待测路基段的两端，所述多个测量杆分布设置在所述第一标准杆与所述第二标准杆之间，且所述第一标准杆、第二标准杆以及所述多个测量杆均设置于同一条直线上；所述第一标准杆、所述第二标准杆用于向所述测量杆发射激光信号，并将所述激光信号的发射位置信息发送至所述处理器；所述测量杆设置有激光接收点阵，用于接收所述激光信号，生成接所述激光信号的接收位置信息，并将所述接收位置信息发送至所述处理器；所述处理器依据所述激光信号的接收位置信息以及所述激光信号的发射位置信息确定所述路基的沉降或变形量。在可选的实施方式中，所述第一标准杆、所述第二标准杆均包括激光发射器，其中，所述第一标准杆的激光发射器设置于所述第一标准杆的顶部，所述第二标准杆的激光发射器设置于所述第二标准杆的底部。在可选的实施方式中，所述测量杆包括棱镜及激光增益单元，其中所述棱镜用于将接收到的激光信号分为两束，其中一束折射至所述激光接收点阵；另一束由所述激光增益单元处理后传输至下一个测量杆。在可选的实施方式中，所述路基沉降监测装置还包括路基压力及位移测试模块；所述路基压力及位移测试模块包括多个监测单元，多个监测单元在所述路基内沿水平方向分布，所述监测单元用于监测路基的压缩量以及承重，并将所述路基的压缩量及承重发送至所述处理器。在可选的实施方式中，每两个测量杆之间设置至少一个所述监测单元。在可选的实施方式中，每个所述监测单元均包括多个数据采集盒，多个所述数据采集盒在路基内部沿竖直方向上分布设置；所述数据采集盒中设置压力监测元件，在路基内部沿竖直方向上分布设置的多个数据采集盒用以监测路基不同层位处垂向承重。在可选的实施方式中，每个所述数据采集盒均设置声波发射/接收系统，以通过声波的发射和接收确定两个相邻的数据采集盒之间的土层的压缩量。在可选的实施方式中，所述路基沉降监测装置包括数据采集模块及通信模块，所述路基沉降监测模块、所述路基压力及位移测试模块与所述数据采集模块连接，以将监测或采集的数据发送至所述数据采集模块；所述通信模块与所述数据采集模块连接，所述通信模块还与所述处理器连接，所述通信模块用于将所述数据采集模块获取的数据发送至所述处理器。在可选的实施方式中，所述路基沉降监测装置包括电源模块，所述电源模块与所述数据采集模块、所述通信模块、所述路基压力及位移测试模块、所述路基沉降监测模块连接，以对所述数据采集模块、所述通信模块、所述路基压力及位移测试模块、所述路基沉降监测模块供电。第二方面，本专利技术提供一种路基沉降监测系统，包括中央控制器以及多个如前述实施方式任意一项所述的路基沉降监测装置。相对于现有技术，本申请提供的路基沉降监测装置及系统至少包括以下有益效果：本申请提供的路基沉降监测装置及系统，包括路基沉降监测模块与处理器；所述路基沉降监测模块包括第一标准杆、第二标准杆以及多个测量杆；所述第一标准杆、第二标准杆分别设置于待测路基段的两端，所述多个测量杆分布设置在所述第一标准杆与所述第二标准杆之间，且所述第一标准杆、第二标准杆以及所述多个测量杆均设置于同一条直线上；所述第一标准杆、所述第二标准杆用于向所述测量杆发射激光信号，并将所述激光信号的发射位置信息发送至所述处理器；所述测量杆设置有激光接收点阵，用于接收所述激光信号，生成接所述激光信号的接收位置信息，并将所述接收位置信息发送至所述处理器；所述处理器依据所述激光信号的接收位置信息以及所述激光信号的发射位置信息确定所述路基的沉降或变形量，可以精确地对黄土等路基进行沉降监测，为道路规划设计、维护等提供相应的参考数据，同时可以将路基沉降监测装置与系统与路中的测速装置、道路指示牌等协同设置，解决了道路监测系统中供电、数据传输等问题，同时大大节约了成本。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为本申请提供的路基沉降监测装置的示意图；图2为本申请提供的路基沉降监测模块的示意图；图3为本申请提供的路基沉降监测模块的示意图；图4为本申请提供的路基压力及位移测试模块的示意图。图标：100-路基沉降监测装置；110-路基沉降监测模块；111-第一标准杆；112-第二标准杆；1110-激光发射器；113-测量杆；1131-激光接收点阵；1132-棱镜；1133-激光增益单元；120-路基压力及位移测试模块；121-监测单元；122-数据采集盒；130-处理器；140-数据采集模块；150-通信模块；161-太阳能电池板。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，若出现术语“上”、“下”、“内”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种路基沉降监测装置，其特征在于，包括路基沉降监测模块与处理器；/n所述路基沉降监测模块包括第一标准杆、第二标准杆以及多个测量杆；/n所述第一标准杆、第二标准杆分别设置于待测路基段的两端，所述多个测量杆分布设置在所述第一标准杆与所述第二标准杆之间，且所述第一标准杆、第二标准杆以及所述多个测量杆均设置于同一条直线上；/n所述第一标准杆、所述第二标准杆用于向所述测量杆发射激光信号，并将所述激光信号的发射位置信息发送至所述处理器；/n所述测量杆设置有激光接收点阵，用于接收所述激光信号，生成接所述激光信号的接收位置信息，并将所述接收位置信息发送至所述处理器；/n所述处理器依据所述激光信号的接收位置信息以及所述激光信号的发射位置信息确定所述路基的沉降或变形量。/n

【技术特征摘要】
1.一种路基沉降监测装置，其特征在于，包括路基沉降监测模块与处理器；
所述路基沉降监测模块包括第一标准杆、第二标准杆以及多个测量杆；
所述第一标准杆、第二标准杆分别设置于待测路基段的两端，所述多个测量杆分布设置在所述第一标准杆与所述第二标准杆之间，且所述第一标准杆、第二标准杆以及所述多个测量杆均设置于同一条直线上；
所述第一标准杆、所述第二标准杆用于向所述测量杆发射激光信号，并将所述激光信号的发射位置信息发送至所述处理器；
所述测量杆设置有激光接收点阵，用于接收所述激光信号，生成接所述激光信号的接收位置信息，并将所述接收位置信息发送至所述处理器；
所述处理器依据所述激光信号的接收位置信息以及所述激光信号的发射位置信息确定所述路基的沉降或变形量。


2.根据权利要求1所述的路基沉降监测装置，其特征在于，所述第一标准杆、所述第二标准杆均包括激光发射器，其中，所述第一标准杆的激光发射器设置于所述第一标准杆的顶部，所述第二标准杆的激光发射器设置于所述第二标准杆的底部。


3.根据权利要求1所述的路基沉降监测装置，其特征在于，所述测量杆包括棱镜及激光增益单元，其中所述棱镜用于将接收到的激光信号分为两束，其中一束折射至所述激光接收点阵；另一束由所述激光增益单元处理后传输至下一个测量杆。


4.根据权利要求1所述的路基沉降监测装置，其特征在于，所述路基沉降监测装置还包括路基压力及位移测试模块；
所述路基压力及位移测试模块包括多个监测单元，多个监测单元在所述路基内沿水平方向分布，所述监测单元用于监测路基的压缩量以及承重，并将所述路基的压...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜玉霞，张淑娟，孙志忠，
申请(专利权)人：中国科学院西北生态环境资源研究院，
类型：发明
国别省市：甘肃;62