一种土体滑移检测装置制造方法及图纸

本申请涉及一种土体滑移检测装置

【技术实现步骤摘要】
一种土体滑移检测装置、监测预警系统及方法


[0001]本申请涉及土体滑移检测
，尤其是涉及一种土体滑移检测装置
、
监测预警系统及方法
。

技术介绍

[0002]土体滑移，也称为山体滑坡，是指山体斜坡的某一部分稳定性受到破坏，在斜坡体自身重力作用下，沿着一个或多个滑动面向下滑动的现象，广泛发生在山区
、
高原
、
丘陵地带，是山区社会主要的自然灾害之一
。
土体滑移的危害主要有：冲毁山村
、
铁路
、
公路
、
房屋
、
矿场甚至城镇，造成严重的人员伤亡和财产损失
。
[0003]造成这一地质灾害的原因有多种，主要包括连续降雨
、
地表水作用
、
地下水作用
、
地形地貌等，也受地震
、
爆破及机械振动等因素的影响，且土体滑移的发生相较于上述影响现象的发生具有一定的延时性，即往往在连续降雨一段时间后，才发生土体滑移现象，因此对于土体滑移的检测显得尤为重要
。
[0004]现有技术中，土壤流失数据的采集通过采用专业测钎法，在坡面上垂直于坡面均线打入测钎，在每次暴雨后和汛期结束，观测钢钎顶距地面的高度来实现
。
测钎水土流失监测主要以人工量测为主，虽然成本较低，作业简单，但作业效率低，人工判读为主，无法实现自动化采集
、
实时数据回传等全天候实时自动监测作业需求
。

技术实现思路

[0005]为了对土体滑坡实现实时自动监控，本申请提供一种土体滑移检测装置
、
监测系统及方法
。
[0006]本申请提供的一种土体滑移检测装置，采用如下的技术方案：一种土体滑移检测装置，包括支撑测杆，所述支撑测杆上设置有数据采集单元；所述数据采集单元包括用于采集土壤在所述支撑测杆上相对滑移数据的距离采集件以及用于采集支撑测杆角度变化数据的角度采集件；所述支撑测杆上还设置有控制器，所述控制器与距离采集件
、
角度采集件数据连接，接收所述相对滑移数据以及角度变化数据，按照预设的算法计算出绝对滑移数据，并输出
。
[0007]通过采用上述技术方案，将土体滑移检测装置的支撑测杆埋设于土壤内，此时，支撑测杆与坡面相垂直，距离采集件可以采集土壤沿支撑测杆下降的相对距离，随着雨水的冲刷以及土壤的流失，支撑测杆与坡面不再垂直，角度采集件采集了支撑测杆的角度变化，控制器接收相对滑移数据以及角度变化数据，基于角度变化将相对滑移距离转换为绝对滑移距离并输出，相较于传统的人工测钎法，直接将相对滑移距离当做土壤的绝对滑移距离进行后续的数据处理和滑坡判定，本申请考虑到了随着时间的推移，支撑测杆角度的变化对于相对滑移距离的影响，使最终得到的绝对滑移距离更加准确；在降雨和存在滑坡危险的区域内，相关人员到山坡上对测钎依次读数，存在一定的危险性，相较于人工观测和读
数，本申请采用距离采集件
、
角度采集件进行数据采集和传输，可以实现全天候实时获取数据，减少相关操作人员的工作量，大大提高了土体滑移位移或水土流失量等监测效率
。
[0008]可选的，所述支撑测杆包括杆身以及设置在所述杆身一端的杆柄，所述杆身靠近所述杆柄的一端设置为上部，远离所述杆柄的一端设置为下部；所述杆身的上部沿自身长度方向设置有红白间隔的标记以及毫米级刻度，所述杆身的下部沿自身周向设置有防止支撑测杆自土壤内脱出的止回棘
。
[0009]通过采用上述技术方案，在使用过程中，杆身的下部埋设于土壤中，杆身的上部位于土壤上方，人工可以通过沿杆身设置的标记和刻度进行判读，与距离采集件采集的数据进行对比，通过人工现场验证，解决了监测装置数据采集误差带来的不良影响；止回棘可以将支撑测杆杆身的下部稳固固定在土壤中，防止支撑测杆由于水土流失自土壤内脱出，一定程度上减少了支撑测杆的角度变化，提高了土体滑移位移检测的准确性
。
[0010]可选的，所述杆身上部还设置有用于安装数据采集单元的安装板，所述距离采集件包括设置在安装板上的激光测距传感器以及滑移套设于杆身上的测距标靶，所述激光测距传感器的激光发射端以及激光接收端朝向所述支撑测杆的下部设置
。
[0011]通过采用上述技术方案，激光发射端发出激光，并经测距标靶的反射进入激光接收端，可以测量激光测距传感器与测距标靶之间的相对距离，激光测距的方式，结果准确且效率高
。
[0012]可选的，所述测距标靶呈环形，套设于所述杆身上，所述测距标靶与杆身之间还设置有轴承；所述测距标靶朝向杆身下部的面上设置有磁性件，所述杆身下部沿自身长度方向设置有磁体层，且朝向远离所述杆柄的方向磁性逐渐增大
。
[0013]通过采用上述技术方案，环形的测距标靶与杆身之间的轴承使滑动摩擦变为了滚动摩擦，减小泥土对测距标靶滑移的影响，使测距标靶沿杆身顺畅滑动；当测距标靶下方的泥土变空时，位于下方磁性更大的磁极层会吸引测距标靶向下方滑移，保证测距标靶始终紧贴下方土壤表面
。
[0014]可选的，所述角度采集件配置为倾角计，所述数据采集单元还包括用于实时采集所述支撑测杆空间坐标数据的
GNSS
采集传感器；所述
GNSS
采集传感器与控制器数据连接，将所述空间坐标数据输出给控制器，所述控制器按照预设的算法，基于所述相对滑移数据
、
角度变化数据以及空间坐标数据得到土壤空间变化数据
。
[0015]通过采用上述技术方案，倾角计可以准确采集支撑测杆的角度变化，
GNSS
采集传感器可以采集该土体滑移检测装置的地理环境信息以及空间坐标数据，地理环境信息可以为气象和地质灾害预测提供基础数据，空间坐标数据使得控制器可以以支撑测杆为基准建立空间坐标系，对滑移距离进行更加精准的计算
。
[0016]可选的，所述安装板上还设置有无线信号发射器，所述无线信号发射器与外部基站的无线信号接收器通过蓝牙
、5G、WIFI
无线连接
。
[0017]通过采用上述技术方案，可以通过蓝牙
、5G、WIFI
等通讯技术将各个数据以无线的方式传输给外部的基站，从而克服了数据采集
、
回传时滞的问题，有效提高了土体滑移位移或水土流失量的监测效率
。
[0018]可选的，所述安装板的两侧转动连接有用于接收太阳能的太阳能板，所述安装板上设置有与太阳能板电连接的蓄电池，所述蓄电池与所述数据采集单元电连接，为数据采集单元中的各个元件供电；所述太阳能板与安装板的连接处设置有转轴以及转动驱动电机，所述转动驱动电机与控制器控制连接，接收所述控制器输出的控制信号将太阳能板合拢或展开
。
[0019]通过采用上述技术方案，在天气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种土体滑移检测装置，其特征在于，包括支撑测杆
(1)
，所述支撑测杆
(1)
上设置有数据采集单元
(2)
；所述数据采集单元
(2)
包括用于采集土壤在所述支撑测杆
(1)
上相对滑移数据的距离采集件
(21)
以及用于采集支撑测杆
(1)
角度变化数据的角度采集件
(22)
；所述支撑测杆
(1)
上还设置有控制器
(3)
，所述控制器
(3)
与距离采集件
(21)、
角度采集件
(22)
数据连接，接收所述相对滑移数据以及角度变化数据，按照预设的算法计算出绝对滑移数据，并输出
。2.
根据权利要求1所述的土体滑移检测装置，其特征在于，所述支撑测杆
(1)
包括杆身
(11)
以及设置在所述杆身
(11)
一端的杆柄
(12)
，所述杆身
(11)
靠近所述杆柄
(12)
的一端设置为上部，远离所述杆柄
(12)
的一端设置为下部；所述杆身
(11)
的上部沿自身长度方向设置有红白间隔的标记以及毫米级刻度，所述杆身
(11)
的下部沿自身周向设置有防止支撑测杆
(1)
自土壤内脱出的止回棘
(111)。3.
根据权利要求2所述的土体滑移检测装置，其特征在于，所述杆身
(11)
上部还设置有用于安装数据采集单元
(2)
的安装板
(112)
，所述距离采集件
(21)
包括设置在安装板
(112)
上的激光测距传感器
(211)
以及滑移套设于杆身
(11)
上的测距标靶
(212)
，所述激光测距传感器
(211)
的激光发射端以及激光接收端朝向所述支撑测杆
(1)
的下部设置
。4.
根据权利要求3所述的土体滑移检测装置，其特征在于，所述测距标靶
(212)
呈环形，套设于所述杆身
(11)
上，所述测距标靶
(212)
与杆身
(11)
之间还设置有轴承；所述测距标靶
(212)
朝向杆身
(11)
下部的面上设置有磁性件，所述杆身
(11)
下部沿自身长度方向设置有磁体层，且朝向远离所述杆柄
(12)
的方向磁性逐渐增大
。5.
根据权利要求3所述的土体滑移检测装置，其特征在于，所述角度采集件
(22)
配置为倾角计，所述数据采集单元
(2)
还包括用于实时采集所述支撑测杆
(1)
空间坐标数据的
GNSS
采集传感器
(23)
；所述
GNSS
采集传感器
(23)
与控制器
(3)
数据连接，将所述空间坐标数据输出给控制器
(3)
，所述控制器
(3)
按照预设的算法，基于所述相对滑移数据
、
角度变化数据以及空间坐标数据得到土壤空间变化数据
。6.
根据权利要求5所述的土体滑移检测装置，其特征在于，所述安装板
(112)

【专利技术属性】
技术研发人员：祁伏成，李众，朱艺清，
申请(专利权)人：上海市地矿工程勘察集团有限公司，
类型：发明
国别省市：