可测量危岩体绝对位移的实时自动化监测装置与测量方法制造方法及图纸

该发明专利技术涉及危岩体监测技术领域，尤其涉及可测量危岩体绝对位移的实时自动化监测装置与测量方法。包括在长度方向上可进行伸缩的壳体，所述壳体的内部设有位移传感器和倾角传感器，所述壳体的内壁上还设有安装杆，所述安装杆的一端与壳体内壁固定连接，所述安装杆另一端设有安装托盘，所述安装托盘的与安装杆固定连接，所述安装托盘的上表面设有带开口的环形电阻，所述环形电阻的上方设有指南针，所述指南针的中部与安装杆转动连接，所述指南针朝向环形电阻的一侧面上设有导电元件，指南针转动时，导电元件与环形电阻滑动接触。该发明专利技术用以解决现有技术中测量装置难以满足危岩体绝对位移的实时自动化测量和高精度测量需求。位移的实时自动化测量和高精度测量需求。位移的实时自动化测量和高精度测量需求。

【技术实现步骤摘要】
可测量危岩体绝对位移的实时自动化监测装置与测量方法


[0001]该专利技术涉及危岩体监测
，尤其涉及可测量危岩体绝对位移的实时自动化监测装置与测量方法。

技术介绍

[0002]在实际监测过程中，危岩体绝对位移(包含绝对位移大小和方向)的测量能够准确反映危岩体变形的大小和方向。危岩体的绝对位移方向决定了危岩体运动的轨迹，也决定了危岩体崩塌滚落的方向；危岩体绝对位移的大小则反映了危岩体变形的程度和危险性。因此如果能对危岩体的绝对位移进行监测，专业技术人员结合地质条件就能较为准确地判断危岩体的破坏模式和崩塌方向，进而结合地形条件就可以对危岩体的崩塌滚落轨迹和威胁范围进行判断，也能对危岩体的危险程度进行更为准确的判断，从而便于制定更加有效和针对性的应急防范预案，进一步确保人民群众生命财产安全。
[0003]目前对地质灾害体绝对位移的测量主要依靠的是GNSS监测仪，这种方法通过卫星对测点位置进行解算，通过计算测点前后位置的变化便可以得到地质灾害体的绝对位移。但GNSS监测仪的监测精度依赖于卫星的数量和卫星信号的强弱，如果接收卫星信号的数量和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.可测量危岩体绝对位移的实时自动化监测装置，其特征在于，包括在长度方向上可进行伸缩的壳体，所述壳体的内部设有位移传感器和倾角传感器，所述壳体的内壁上还设有安装杆，所述安装杆的一端与壳体内壁固定连接，所述安装杆另一端设有安装托盘，所述安装托盘与安装杆固定连接，所述安装托盘的上表面设有带开口的环形电阻，所述环形电阻的上方设有指南针，所述指南针的中部与安装杆转动连接，所述指南针朝向环形电阻的一侧面上设有导电元件，指南针转动时，导电元件与环形电阻滑动接触；还包括电性连接的供电模块、通讯模块和控制模块，所述供电模块包括电源和第一电流计，所述电源的一电极与导电元件的一端部电性连接，另一电极与环形电阻的一缺口端电性连接，所述第一电流计串接在与电源一电极连接的导线上，所述控制模块用以读取第一电流计、位移传感器和倾角传感器的数值，并对危岩体绝对位移进行计算，所述通讯模块用于将控制模块计算的数据进行远程传输。2.根据权利要求1所述的可测量危岩体绝对位移的实时自动化监测装置，其特征在于，所述壳体包括内壳体和外壳体，所述内壳体和外壳体首尾相接，所述内壳体的一端可在外壳体的内部进行滑动，所述安装杆设置于内壳体上。3.根据权利要求2所述的可测量危岩体绝对位移的实时自动化监测装置，其特征在于，所述内壳体和外壳体之间设有弹性件，所述弹性件的两端分别与内壳体与外壳体位于外侧的一端固定连接，且弹性件位于内壳体和外壳体的内部。4.根据权利要求2所述的可测量危岩体绝对位移的实时自动化监测装置，其特征在于，所述内壳体和外壳体位于外侧的一端上设有安装接头，所述安装接头与内壳体和外壳体之间可拆卸式连接。5.根据权利要求1所述的可测量危岩体绝对位移的实时自动化监测装置，其特征在于，所述倾角传感器的读数可区分正负，当装置安装于危岩体上的一端低于安装于稳定岩体上的一端时，倾角数据为负，反之倾角数据为正。6.根据权利要求1所述的可测量危岩体绝对位移的实时自动化监测装置，其特征在于，所述控制模块可以对测量电路的开合进行控制，通过通讯模块远程向装置发出数据采集频率调整的指令，进而控制模块通过调整测量电路的开合频率，并将测量数据通过通讯模块远程传输。以便实现节能环保的效果。7.根据权利要求1所述的可测量危岩体绝对位移的实时自动化监测装置，其特征在于，所述导电元件为导电丝或导电片。8.根据权利要求1所述的可测量危岩体绝对位移的实时自动化监测装置，其特征在于，所述托盘下部设有第二电阻和第二电流计，且第二电阻的开口两端与电源接通，所述第二电流计串接于第二电阻与电源之间的电路上，所述第二电阻的材质与环形电阻相同。9.根据权利要求1所述的可测量危岩体绝对位移的实时自动化监测装置，其特征在于，所述指南针的上方设有限位齿，所述限位齿与指南针的上表面接触，所述限位齿固定于安装杆上，限位齿的作用是当装置倾斜时，指南针始终与环形电阻平行接触，保证指南针与环形电阻的接触效果。10.可测量危岩体绝对位移的实时自动化监测装置的测量方法，其特征在于，具体步骤如下：装置安装时，若环形电阻的初始开口方向为β0°
，则：
(1)设某一时刻第一电流计的读数为I时，危岩体相对稳定岩体的位移方向为β
°
(即装置安装于危岩体上的一端相对于安装于稳定岩体上的一端的方向)，则计算危岩体相对位移方向β
°
的过程如下：设环形电阻的接入长度为L，则：I＝U/(ρL/S)推导出：L＝(US)/(ρI)从而计算出危岩体相对位移方向β
°
为：β＝β0+360(L/L0)＝β0+360[(US)/(ρIL0)](当I≥(360US)/[(360
‑
β0)ρL0]时)
ꢀꢀ①
或β＝β0+360[(US)/(ρIL0)]
‑
360(当I＜(360US)/[(360
‑
β0)ρL0]时)
ꢀꢀ②
通过
①
或
②
式可在电阻率基本不变时，较为方便准确地求得任一时刻危岩体的相对位移方向；上式中，U为电源电压，S为环形电阻的横截面积，ρ为环形电阻的电阻率，L0为环形电阻的周长；引入第二电阻和第二电流计时，设第二电阻的横截面积为S＇，第二电阻的接入长度为L0＇，则根据第二电流计的读数I＇可实时求得环境温度变化引起电阻率变化时，环形电阻和第二电阻的电阻率ρ：ρ＝(US＇)/(I＇L0＇)
ꢀꢀ③
将
③
式代入
①②
式即可在环境温度变化引起电阻率变化时，精确求得危岩体的相对位移方向为：β＝β0+360(I＇/I)(L0＇/L0)(S/S＇)(当I≥[360/(360
‑
β0)](S/S＇)(L0＇/L0)I＇时)
ꢀꢀ④
或β＝β0+360(I＇/I)(L0＇/L0)(S/S＇)
‑
360(当I＜[360/(360
‑
β0)](S/S＇)(L0＇/L0)I＇时)
ꢀ⑤
通过
④
或
⑤
式可在环境温度变化造成电阻率变化时，精确地求得任一时刻危岩体的相对位移方向β
°
。特殊情况下，当第二电阻和环形电阻的长度和横截面积均相等时，即：L0＇＝L0，S＇＝S时，
④⑤
式可化简为：β＝β0+360(I＇/I)(当I≥[360/(360
‑
β0)]I＇时)
ꢀꢀ⑥
或β＝β0+360(I＇/I)
‑
360 (当I＜[360/(360
‑
β0)]I＇时)
ꢀ⑦
若装...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭淋耘，
申请(专利权)人：黄飞郭兵李敏，
类型：发明
国别省市：