一种用于边坡坡表变形监测的多功能目标物制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于边坡坡表变形监测的多功能目标物，可广泛应用于各种人工或天然边坡的坡表变形监测。所述多功能目标物包括北斗卫星导航接收机、摄影测量图案、双向雷达角反射器和全站仪反射装置，以及抱箍、内杆、套筒、竖向钢管和斜向钢管；此目标物集成了北斗卫星导航测量、调制连续波雷达测量、无人机摄影测量和全站仪测量四种边坡坡表变形监测技术，实现同时监测或按需要进行优选监测，测量结果相互对比印证并改进修正，因此具有多功能、精度高、成本低、布设简便和经济环保等优点。点。点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于边坡坡表变形监测的多功能目标物


[0001]本技术涉及边坡监测、摄影测量、雷达测量、北斗卫星导航定位
，尤其涉及一种用于边坡坡表变形监测的多功能目标物。

技术介绍

[0002]边坡工程中，边坡岩土体受荷载、降雨、风化和温度变化等各种人为和自然因素的长期作用，边坡的工作性能逐渐衰减，当边坡内部应力和坡体强度之间的平衡关系被打破时，将产生崩塌、滑坍甚至滑坡失稳等病害。对于边坡工程特别是大型复杂边坡，除了进行常规的工程地质调查、测绘、勘探、试验和稳定性评价外，还应及时有效地开展边坡工程的动态监测，常规监测边坡坡表变形的方式为全站仪逐点测量，此法外业作业时间长、人力耗费大、受地形通视条件和气象条件限制，连续观测能力差；使用位移计和测斜仪等设备对边坡进行监测，其不仅能监测边坡表面位移还能监测其内部位移数据，精度高，但测量范围小，设备易损坏；基于二维或三维雷达的边坡坡表监测技术测量精度高可及时反馈变形情况，但技术成本极高且受边坡植被遮挡及人为影响；北斗卫星导航实时差分定位技术由于技术成本高，仪器昂贵并且测量精度不理想，无法大量投入测量工作；摄影测量技术测量精度较高，应用成本低，但在实际监测过程中受环境和天气影响限制了该技术的使用。综上所述，单一的监测技术很难满足边坡坡表监测的应用需求，也缺少与其他可靠技术进行对比，同时昂贵的监测设备很难让一些新技术在实际边坡监测工程中推广应用。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种节省人力、操作方便、布设难度和技术成本低、自动化程度高、实时监测且对坡体损害小的用于边坡坡表变形监测的多功能目标物。
[0004]一种用于边坡坡表变形监测的多功能目标物，包括北斗卫星导航接收机、摄影测量图案、双向雷达角反射器、全站仪反射装置，以及抱箍、内杆、套筒、竖向钢管和斜向钢管，其中双向雷达角反射器包括正方形顶板、等腰直角三角形背板、等腰直角三角形连接板，全站仪反射装置包括全站仪反射片、贴片板、贴片板支架、全站仪棱镜、棱镜支架。
[0005]所述多功能目标物组成各项测量技术的构造及要求如下：
[0006]1.正方形顶板的对角线长与等腰直角三角形背板的斜边边长相同，等腰直角三角形连接板的直角边长为正方形顶板对角线长的一半，正方形顶板对角线位置下接等腰直角三角形背板的斜边，等腰直角三角形连接板的两条直角边分别与等腰直角三角形背板斜边的高和正方形顶板的对角线相接，所有相接部分通过螺丝固定，其中等腰直角三角形背板沿斜边高方向设置多列开孔。
[0007]2.二张全站仪反射片分别粘贴在二个贴片板上，并通过二个贴片板支架分别安装在等腰直角三角形背板左右两端，贴片板支架选用高强度型材加工而成，可更换二个贴片板支架为二个棱镜支架，并在二个棱镜支架上安装全站仪棱镜镜头，以提高全站仪测量精
度。
[0008]3.摄影测量图案采用圆形图案，直径大小控制在正方形顶板边长的0.5～0.9倍之间，并根据实际情况喷涂不同颜色的反光漆，用于区分控制点和监测点，摄影测量图案中心点、双向雷达角反射器中心点及左右两张全站仪反射片中心连线的中点是同一空间点。
[0009]4.北斗卫星导航接收机底面中心固定于正方形顶板中心，此时正方形顶板可不喷涂摄影测量图案，而在北斗卫星导航接收机圆形顶面喷涂反光漆取代摄影测量图案，正方形顶板中心设有安装北斗卫星导航接收机的螺纹连接器。
[0010]所述多功能目标物其余组成结构的要求如下：
[0011]1.在抱箍的中间及两侧各有开孔，中间开孔与内杆上端开孔和等腰直角三角形背板中间位置的开孔对应，抱箍两侧开孔与等腰直角三角形背板左右开孔对应。
[0012]2.内杆上、下两端均有沿轴向设置一列径向开孔，其中上端通过2～4条抱箍与双向雷达角反射器的等腰直角三角形背板固定，按等腰直角三角形背板、内杆、抱箍的顺序安装，并在对应开孔位置使用长螺丝固定。
[0013]3.套筒有三个方向接口，分别为竖向上、下接口和斜向接口，三个接口直径均大于竖向钢管和斜向钢管的直径，并沿轴向设置一列径向开孔，竖向接口上下贯通。
[0014]4.斜向钢管上端沿轴向设置一列径向开孔，通过螺丝和螺母使其上端与套筒斜向接口固定。
[0015]5.竖向钢管直径大于内杆直径，竖向钢管通过套筒上、下接口穿过套筒，上端沿轴向设置有一列径向开孔可与内杆对应开孔通过螺丝连接固定。
[0016]与现有技术相比，本技术的优点在于：
[0017]本技术结构简单、易于加工，造价低，安设简单方便，布置灵活，无需开挖边坡，不破坏既有边坡的岩土体强度，可使用北斗卫星导航接收机、无人机、调频连续波雷达和全站仪进行监测，监测精度高，适用于多种工况。在实际应用中，不仅可采用北斗卫星导航差分定位技术、无人机摄影测量技术、车载调频连续波雷达距离交会技术、全站仪测量技术对多功能目标物的空间坐标变化进行定期或不定期的巡查监测，而且可采用北斗卫星导航差分定位技术、调频连续波雷达距离交会技术对多功能目标物的空间坐标变化进行实时监测，从而有效地监测边坡的长期变形。同时，全站仪测量可对北斗卫星导航定位、无人机摄影测量、调频连续波雷达测量进行校准监测，提高测量精度，确保监测结果的可靠性。因此，通过北斗卫星导航接收机、无人机、调频连续波雷达及全站仪的灵活配合可很好地解决边坡工程中无法及时反馈边坡坡表变形和危险预测的问题，达到安全、经济、高效、准确和智能的效果，满足边坡变形预报预警和防灾减灾的需求。
附图说明
[0018]图1为一种用于边坡坡表变形监测的多功能目标物设反射贴顶部示意图。
[0019]图2为一种用于边坡坡表变形监测的多功能目标物设棱镜顶部示意图。
[0020]图3为一种用于边坡坡表变形监测的多功能目标物设反射贴背部示意图。
[0021]图4为一种用于边坡坡表变形监测的多功能目标物设棱镜背部示意图。
[0022]图5为一种用于边坡坡表变形监测的多功能目标物的摄影测量图案示意图。
[0023]图6为一种用于边坡坡表变形监测的多功能目标物的总体布设示意图。
[0024]图中各标号表示：
[0025]1、多功能目标物；2、坡面；3、固定结构物表面或岩土地表；4、斜向钢管；5、竖向钢管；6、潜在滑坡体；7、边坡支护结构；11、北斗卫星导航接收机；12、摄影测量图案； 13、双向雷达角反射器；131、正方形顶板；132、等腰直角三角形背板；133、等腰直角三角形连接板；14、全站仪反射装置；141、全站仪反射片；142、贴片板；143、贴片板支架；144、棱镜支架；145、全站仪棱镜镜头；15、抱箍；16、内杆；17、套筒。
具体实施方式
[0026]以下将结合说明书附图和具体实例对本技术做进一步详细说明。
[0027]如图1至图5所示，本实例中一种用于边坡坡表变形监测的多功能目标物1包括双向雷达角反射器13及其顶部的北斗卫星导航接收机11本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于边坡坡表变形监测的多功能目标物，以下简称多功能目标物，其特征在于：多功能目标物包括北斗卫星导航接收机、摄影测量图案、双向雷达角反射器、全站仪反射装置，以及抱箍、内杆、套筒、竖向钢管和斜向钢管，其中双向雷达角反射器包括正方形顶板、等腰直角三角形背板、等腰直角三角形连接板，全站仪反射装置包括全站仪反射片、贴片板、贴片板支架、棱镜支架、全站仪棱镜镜头；所述正方形顶板对角线位置下接等腰直角三角形背板的斜边，等腰直角三角形连接板的两条直角边分别与等腰直角三角形背板斜边的高和正方形顶板的对角线相接，等腰直角三角形连接板直角顶点、等腰直角三角形背板斜边中点、正方形顶板对角线中点位于同一空间点，所述全站仪反射片粘贴在贴片板上，并通过二个贴片板支架分别安装在双向雷达角反射器的等腰直角三角形背板左右两侧，所述北斗卫星导航接收机底面中心固定于正方形顶板中心，所述内杆上端通过抱箍与双向雷达角反射器的等腰直角三角形背板固定，所述竖向钢管通过套筒上、下接口穿过套筒，竖向钢管上接内杆固定，所述斜向钢管与套筒斜向接口固定。2.根据权利要求1所述的多功能目标物，其特征在于：正方形顶板的对角线长与等腰直角三角形背板的斜边边长相同，等腰直角三角形连接板的直角边长为正方形顶板对角线长的一半，所有固定连接处通过螺丝或焊接固定，其中等腰直角三角形背板沿斜边高方向设置多列开孔。3.根据权利要求1所述的多功能目标物，其特征在于：贴片板支架选用高强度型材加工而成，更换二个贴片板支架为二个棱镜支架，并在二个棱镜支架上安装全站仪棱镜镜头，以提高全站仪测量精度。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐凛，查旭东，许杰，鲁圣弟，肖益民，谭仕杰，熊亮，赵宇，杨晓松，王辉，闵远峰，李孟杰，刘浩军，肖秋明，程祥俊，樊小林，吴双萍，莫惆，
申请(专利权)人：安徽省交通控股集团有限公司，
类型：新型
国别省市：