边坡表面位移与浅层测斜一体化设备制造技术

边坡表面位移与浅层测斜一体化设备，涉及边坡监测预警技术领域，包括有位移传感器、角度偏移传感器和采集传输模块，采集传输模块接收位移传感器和角度偏移传感器采集到的数据，并将数据发送至远端监控中心。本实用新型专利技术可以通过监测预警系统实现边坡变形信息的实时感知，若坡体范围内出现对边坡不利的影响因素，则位移传感器和角度偏移传感器自动触发，加快数据采集，传感器24小时不间断工作，避免遗漏最大变形信息，通过对预警数据的自动监控，可以及时发送预警信息。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】边坡表面位移与浅层测斜一体化设备，涉及边坡监测预警
，包括有位移传感器、角度偏移传感器和采集传输模块，采集传输模块接收位移传感器和角度偏移传感器采集到的数据，并将数据发送至远端监控中心。本技术可以通过监测预警系统实现边坡变形信息的实时感知，若坡体范围内出现对边坡不利的影响因素，则位移传感器和角度偏移传感器自动触发，加快数据采集，传感器24小时不间断工作，避免遗漏最大变形信息，通过对预警数据的自动监控，可以及时发送预警信息。【专利说明】边坡表面位移与浅层测斜一体化设备
本技术涉及边坡监测预警
，特别是一种集成了边坡表面位移测量与 浅层测斜的一体化设备。
技术介绍
在边坡变形的自动化监测中，最常用的是对边坡体上裂缝的监测，其使用的方法 是在裂缝一端安装监测设备，即带拉绳的位移传感器，并将传感器的拉出部分固定在裂缝 另外一端，在裂缝产生变化时拉绳式位移传感器会被拉出，传感器的读取数值就会随之变 化，监测设备就可获得最新的裂缝参数。当前针对边坡的自动化监测除表面裂缝监测外只 有深部位移监测，并没有针对浅层的测斜系统。当前的边坡监测中应用最多的仍然是人工监测，普通监测人员找到裂缝位置利用 卷尺测量变形情况，这种方法测量精度低、误差大、实时性很低；其次就是专业监测人员的 定期监测，这种同样存在实时性很低、恶劣天气情况无法获取数据等问题；而针对边坡的自 动化监测系统中较多使用地表裂缝监测，但通常都只能监测一条较为明显的裂缝，对于没 有明显裂缝的边坡就难以监测，而且这种监测的数据仅仅为边坡裂缝的一维数据，无法反 映整个边坡的变形；针对边坡深部的监测又主要是监测边坡内部，表面与内部的变形并没 有很好的关联。
技术实现思路
本技术的目的就是提供一种边坡表面位移与浅层测斜一体化设备，它可以同 时采集边坡的测点位移值和角度偏移值，便于边坡监测预警。本技术的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有位移传感器、角度偏 移传感器和采集传输模块，采集传输模块接收位移传感器和角度偏移传感器采集到的数 据，并将数据发送至远端监控中心。进一步，所述设备还包括有设备箱、基座和埋在边坡内的设备固定杆，基座安装在 设备固定杆的顶端，设备箱安装在基座的顶面，角度偏移传感器安装在设备固定杆内，位移 传感器和采集传输模块安装在设备箱内。进一步，所述设备固定杆的长度为0.7?lm。进一步，所述基座的顶面为斜面，该斜面与边坡坡面斜度相对应。进一步，所述设备箱上设置有数据线通孔和位移传感器的测距拉线通孔。进一步，在基座上设置有拉线固定板，在拉线固定板上设置有用于固定测距拉线 的通孔。由于采用了上述技术方案，本技术具有如下的优点:本技术可以通过监测预警系统实现边坡变形信息的实时感知，若坡体范围内 出现对边坡不利的影响因素，则位移传感器和角度偏移传感器自动触发，加快数据采集，传 感器24小时不间断工作，避免遗漏最大变形信息，通过对预警数据的自动监控，可以及时发送预警信息；现场准确监控边坡变形指标，包括串联式多点位移计和单点浅层测斜仪，属于宏观变形指标，能准确量测。根据量测的宏观变形指标，通过对边坡变形失稳机制的分析，运用岩土力学理论，推导出边坡稳定性的计算公式。根据边坡稳定性系数指标，对边坡的危险性状态进行判断，使边坡的危险性分级具有固定的指标和标准，不似现有位移-时间方法中，不同的边坡具有不同的预警位移值。本技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得 。【专利附图】【附图说明】本图图图图图图图图图图图图图本技术的【专利附图】【附图说明】如下。I为本技术的工作状态示意图；2为实施例中边坡以及表面位移设备位置示意图；3为实施例中求取其旋转中心的示意图；4为实施例中旋转中心的位置示意图；5为实施例中重心0的位置示意图；6为实施例中边坡潜在滑动面的示意图；7为实施例中已变形区域土条划分示意图；8为实施例中土条变量计算示意图；9为实施例中未变形区域示意图；10为实施例中P1P4与水平面的夹角正切值示意图； 11为预警指标的函数图形；12为表面位移设备的结构意图。中:3.角度偏移传感器；4.位移传感器；5.设备箱；6,基座；7.设备固定杆。【具体实施方式】下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。边坡表面位移与浅层测斜一体化设备，包括有位移传感器3、角度偏移传感器3和采集传输模块，采集传输模块接收位移传感器4和角度偏移传感器3采集到的数据，并将数据发送至远端监控中心。所述设备还包括有设备箱5、基座6和埋在边坡内的设备固定杆7，基座6安装在设备固定杆7的顶端，设备箱5安装在基座6的顶面，角度偏移传感器3安装在设备固定杆 7内，位移传感器4和采集传输模块安装在设备箱5内。所述设备固定杆7的长度为0.7~lm。所述基座6的顶面为斜面，该斜面与边坡坡面斜度相对应。所述设备箱5上设置有数据线通孔和位移传感器的测距拉线通孔。在基座6上设置有拉线固定板，在拉线固定板上设置有用于固定测距拉线的通孔。工作时，将多个边坡表面位移与浅层测斜一体化设备以垂直路面的角度并且彼此相间隔的插入边坡内，设备固定杆7深入边坡内，设备箱位于边坡表面。设备固定杆7深入边坡内，可以准确监测整个边坡的数据变化，避免因边坡表面变化而产生干扰数据。收位移传感器4和角度偏移传感器3实时采集边坡表面位移信息和角度偏移信息，并将采集到的数据发送至近端基站，通过基站发送至远端监控中心，进行数据处理和边坡预警。以一个实施例说明边坡监测预警的具体方法:1、读取坡面点坐标，并绘制坡面线。坡段数不是定数，坐标值的大小也不确定，图形的显示范围依据边坡坐标范围动态变化；2、读取测点坐标，并标出测点位置汁1、？2、？3、？4、？5、？6，如图2所示；3、提取每一测点的位移值(Ax, Ay)和角度偏移值(Aa);4、根据每一测点的测量值，求取其旋转中心01、02、03、04、05、06，如图3所示；其具体方法为:根据测点位移值，做测点的位移图，图3所示，测点Pl从All点位移到A12点；连接A11、A12，做线段A11-A12的中垂线；在中垂线上找一点01，使角度ZA11-01-A12等于测点Pl角度偏移值(Aal)的一半。则01就是测点Pl的旋转中心，如图4所示；5、依次连接01、02、03、04、05、06，构成一多边形，求取多边形的重心0，如图5所示；6、以重心0为圆心，OPl为半径，做圆弧，交坡面下部为E点，如图6所示，则圆弧 PlE即为边坡的潜在滑动面；7、以发生变形的最底部测点为界，此处为P4，确定出已变形区域，上部边界为顶部测点P1，下部边界为底部变形测点P4 ；·8、对已变形区域进行等间距划分土条，土条数目为10，如图7所示。也可按照在测点间划分土条的方法，例如Pl~P2间划分为3个土条，两种划分方法均可；计算各土条的如下参数:面积仏、底边长Ii, Ii为底边圆弧简化为线段，土条上部也可简化为一条线段、底边坡角Oi,如图8所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
边坡表面位移与浅层测斜一体化设备，其特征在于：所述设备包括有位移传感器、角度偏移传感器和采集传输模块，采集传输模块接收位移传感器和角度偏移传感器采集到的数据，并将数据发送至远端监控中心。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阎宗岭，黄河，贾学明，张小松，李聪，陶丽娜，
申请(专利权)人：招商局重庆交通科研设计院有限公司，
类型：实用新型
国别省市：