CN207488286U - 一种滑坡智能监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种滑坡智能监测装置，涉及地质灾害智能监测领域。滑坡智能监测装置包括监测支架、监测箱、大气雨量传感终端、含水量传感终端、位移传感终端和螺旋加感天线。本实用新型将采集到的降雨量、滑面含水量和位移量数据发送至监控中心，用于辅助对滑坡趋势进行预警判断，解决现有地质灾害监测装备面临的包括地质灾害参数单一或结构庞大在内的众多问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及地质灾害智能监测技术领域，尤其涉及一种滑坡智能监测装置。
背景技术
我国滑坡隐患点多、分布广，近些年西南地区典型滑坡与强降雨天气存在必然联系，且呈现高位和高速远程滑坡-碎屑流的特征，特别是，如何有效的预防滑坡灾害的发生是关系社会发展和人民生活的大事。目前地质灾害监测装备面临众多问题，如地质灾害参数单一且无法有效捕获灾害发生过程，或监测装置结构庞大等。
实用新型内容
鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种滑坡智能监测装置，用以解决现有地质灾害监测装备面临众多问题，包括地质灾害参数单一或结构庞大的问题。
本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：
一种滑坡智能监测装置，包括监测支架、监测箱、大气雨量传感终端、含水量传感终端、位移传感终端和螺旋加感天线；
所述监测箱安装在监测支架上，所述监测箱内部设有电路板，大气雨量传感终端、含水量传感终端、位移传感终端与电路板相连；电路板与螺旋加感天线相连。
本实用新型有益效果如下：通过大气雨量传感终端、含水量传感终端、位移传感终端与电路板相连，将采集的大气雨量数据、土壤/滑坡含水量及滑坡位移数据进行存储；并经螺旋加感天线发送至监控中心，由监控中心根据上述数据对滑坡趋势做出预警判断。该设备结构简单，解决了现有地质灾害监测装备参数单一或结构复杂的问题。
在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：
进一步，所述电路板包括微控制器、晶振电路、内存器和无线数据传输电路；
气雨量传感器终端、含水量传感终端、位移传感终端与微控制器相连，微控制器分别与晶振电路、内存器、无线数据传输电路相连；无线数据传输电路与所述的螺旋加感天线相连。
采用上述进一步方案的有益效果是：多个传感器与微控制器相连接，微控制器将采集的数据存储在内存器中，并且利用晶振电路计时，使得数据每隔一段时间利用无线数据传输电路通过螺旋加感天线发出。设备内部操作简单，通用性强。
进一步，所述滑坡智能监测装置还包括太阳能电池板，所述监测箱内还设置有可充电电池，所述电路板中包括充电控制电路；太阳能电池板通过充电控制电路与可充电电池相连。
采用上述进一步方案的有益效果是：可通过太阳能转化的电能为这个设备的可充电电池供电，从而为整个设备供电，满足实际中野外滑坡中对供电的需求。
进一步，所述可充电电池包括可充电锂电池和可充电干电池。
采用上述进一步方案的有益效果是：在太阳光照强度弱时或可充电锂电池损坏的时候，此可充电的干电池可用来做该设备应急电力的供应。
进一步，所述太阳能板，通过支杆固定安装在监测支架的上端，且该太阳能电池板与支架成倾斜设置。
采用上述进一步方案的有益效果是：太阳能电池板倾斜设置可以提高太阳光能的利用率，还能够减少降雨对太阳能板的损耗。
进一步，所述大气雨量传感终端安装在监测支架的顶端。
采用上述进一步方案的有益效果是：降雨量是土壤/滑坡的主要影响之一，采集降雨量作为一个参数预警滑坡能提高预警的准确度。放置在监测支架的顶端，保持在无遮挡位置，可以保证测量的大气降雨量有效。
进一步，所述含水量传感终端安装在滑坡滑动面以下约1m位置。
采用上述进一步方案的有益效果是：滑面含水量是土壤/滑坡的主要影响之一，采集滑面含水率作为一个参数预警滑坡能提高预警的准确度。通过安装传感器在滑坡滑动面以下位置，确保传感器采集到的数据准确。
进一步，所述位移传感终端需与裂缝或滑坡表面变形位置的垂向至少安装2个位移传感终端组成地表变形监测网络。
采用上述进一步方案的有益效果是：至少两个位移传感器组成地表变形监测网络，用以捕获裂缝或滑坡变形的地表裂缝变化。通过监测多个位移传感终端数据变化，变形速度和加速度可以被算出地表裂缝的变化，有利于做出预警判断。
进一步，所述位移传感终端选用拉绳位移传感终端。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用拉绳传感器，增加对滑面裂缝的上的数据采集，有利于做出预警判断。
进一步，所述滑坡智能监测装置还包括避雷设备，所述避雷设备包括避雷针和接地导体，所述避雷针的针尖向上，放置在比监测支架更高的顶端并与所述接地导体良好连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：安装避雷设备，保证雷击高压大电流导入大地，避免对整个系统的损伤。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的优点从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本实用新型实施例中的滑坡智能监测装置的结构示意图。
图中标号：1-监测支架、2-监测箱、3-大气雨量传感终端、4-含水量传感终端、5-位移传感终端、6-螺旋加感天线、7-避雷针、8-接地导体、9-裂缝、10-钻孔、11-滑面。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理。
本实用新型能够监测降雨量，土壤(滑面)含水率和通过地表位移检测数据，用于辅助对滑坡趋势做出预警判断。
如图1所示，本实施例提供了一种滑坡智能监测装置，包括监测支架1、监测箱2、大气雨量传感终端3、含水量传感终端4、位移传感终端5、太阳能电池板和螺旋加感天线6。
监测箱2的内部安装有电路板、可充电电池。电路板包括微控制器、内存器、无线数据传输电路和充电控制电路；微控制器分别与内存器、无线数据传输电路和充电控制电路电连接。
太阳能电池板通过充电控制电路与可充电电池相连，为电路板提供电能。
大气雨量传感终端3、含水量传感终端4、位移传感终端5与微控制器相连，分别将采集的大气雨量数据、土壤/滑坡含水量及滑坡位移数据通过微控制器存储在内存器中；数据经由无线数据传输电路和设置在所述监测箱2上表面的螺旋加感天线6发送至监控中心，由监控中心根据上述数据对滑坡趋势做出预警判断。
需要说明的是，微控制器采用现有多种芯片均可实现，其仅是将输入的传感终端数据存储在内存器内，其程序为常规程序，本实施例不涉及对微控制器中程序协议的改进。
优选地，监测箱2内还设置有备用可充电干电池，用于可充电锂电池馈电状态下系统的应急电力供应。
具体地，监测箱2设置在监测支架1的中下端，所述监测箱2为密闭箱体，具有防水，抗干扰的性能，监测箱2的表面设置有多个接口。大气雨量传感终端3、含水量传感终端4、位移传感终端5、太阳能电池板、通过所述接口与监测箱2内部的电路板相连。
优选地，大气雨量传感终端3安装在该大气雨量传感终端3装在监测支架1的顶端，能够始终保持在无遮挡位置，保证有效的测量大气降雨量。
太阳能电池板通过支杆固定安装在监测支架1的上端。优选地，该太阳能电池板倾斜设置，用于提高太阳光能的利用率及减少降雨对电池板的损耗。
优选地，还包括避雷设备，所述避雷设备包括避雷针7和接地导体8，避雷针7的高度高于监测支架1的高度。
以下以一具体安装实例，说明本实施例的监测装置的安装使用。
使用本装置进行滑坡监测时，将本装置安装在野外滑坡欠扰动区域。多个传感终端采集数据通过信号线存放在监测箱2内的内存器中，微控制器根据晶振电路的计时，每隔一段时间将采集数据，将有变化的数据打包后通过无线数据传输电路和设置在所述监测箱2的上表面螺旋加感天线6发送到监控中心，实现滑坡的多参数实时监测，由监控中心根据上述数据对滑坡趋势做出预警判断。
土壤(滑面)含水率传感终端通过同轴电缆原理传感探头，采用时域反射技术传感器，结合滑坡具体情况测试土壤含水率或滑动面含水率并且监测其含水率变化。在安装过程中，需通过实施钻孔10穿越滑坡滑动面以下位置，在钻孔10底部埋置含水率传感器，在滑面11附近保持导线松弛并连接至地表多参数智能监测管控子系统的多通道IO端口，通过原装碎屑土回填钻孔10埋过传感器约1m，使用黏土继续回填至地表，以保证滑面11含水率不受地表扰动。
拉绳位移传感终端5选择安装在滑坡裂缝9边缘或滑坡表面明显变形位置，与裂缝9变形垂向至少安装2个拉绳位移传感终端5，组成地表变形监测网络，用以捕获滑坡变形的地表裂缝9变化。微控制器还可以根据多个拉绳位移传感终端5数据变化，换算出地表裂缝9的变形速度和加速度，并将变形速度和加速度通过串口电路存放在内存器中。
避雷设备安装在监测支架1的附近。避雷针7的针尖向上，放置在比监测支架1更高的顶端并与地下的接地导体8良好连接。此避雷套件的目的是保证雷击高压大电流导入大地，避免对整个系统的损伤。
综上所述，本实用新型实施例提供了一种用于滑坡智能监测装置，能够实现降雨量、土壤(滑面)含水率及滑坡位移的联合监测，且其结构简单，解决了现有地质灾害监测装备参数单一或结构复杂的问题。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种滑坡智能监测装置，其特征在于，包括监测支架、监测箱、大气雨量传感终端、含水量传感终端、位移传感终端和螺旋加感天线；
所述监测箱安装在监测支架上，所述监测箱内部设有电路板，大气雨量传感终端、含水量传感终端、位移传感终端与电路板相连；电路板与螺旋加感天线相连。
2.根据权利要求1所述的滑坡智能监测装置，其特征在于，所述电路板包括微控制器、晶振电路、内存器和无线数据传输电路；
大气雨量传感终端、含水量传感终端、位移传感终端与微控制器相连，微控制器分别与晶振电路、内存器、无线数据传输电路相连；无线数据传输电路与所述的螺旋加感天线相连。
3.根据权利要求1所述的滑坡智能监测装置，其特征在于，所述滑坡智能监测装置还包括太阳能电池板，所述监测箱内还设置有可充电电池，所述电路板中包括充电控制电路；太阳能电池板通过充电控制电路与可充电电池相连。
4.根据权利要求3所述的滑坡智能监测装置，其特征在于，所述可充电电池包括可充电锂电池和可充电干电池。
5.根据权利要求3或4所述的滑坡智能监测装置，其特征在于，所述太阳能电池板，通过支杆固定安装在监测支架的上端，且该太阳能电池板与支架成倾斜设置。
6.根据权利要求1-4之一所述的滑坡智能监测装置，其特征在于，所述大气雨量传感终端安装在监测支架的顶端。
7.根据权利要求1-4之一所述滑坡智能监测装置，其特征在于，所述含水量传感终端安装在滑坡滑动面以下约1m位置。
8.根据权利要求1-4之一所述滑坡智能监测装置，其特征在于，所述位移传感终端数量为两个以上，安装在裂缝或滑坡表面变形的垂向位置，组成地表变形监测网络。
9.根据权利要求8所述滑坡智能监测装置，其特征在于，所述位移传感终端选用拉绳位移传感终端。
10.根据权利要求1或2或3或4或9所述滑坡智能监测装置，其特征在于，所述滑坡智能监测装置还包括避雷设备，所述避雷设备包括避雷针和接地导体，所述避雷针的针尖向上，并与所述接地导体良好连接；所述避雷针高度高于监测支架的顶端。
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Cited By (2)
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| CN111322969A (zh) * | 2020-04-07 | 2020-06-23 | 中国水利水电科学研究院 | 一种岩石边坡稳定性测试系统及方法 |
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