基于多模GNSS实时动态监测算法的滑坡监测方法及其监测装置

摘要

本发明公开了基于多模GNSS实时动态监测算法的滑坡监测方法及其监测装置，包括以下步骤：将滑坡监测装置内部添加有色液体，将滑坡监测装置安装在基岩面上；将滑坡监测装置的附着部位附着在滑坡表面，使附着部位的角度与滑坡表面的角度相一致，然后将滑坡监测装置的吸水部位按压在滑坡表面内；出现滑坡现象时，流出的液体经过滑坡监测装置内部的数据采集模块采集数据；处理中心对所有接入的接收机信号进行快速的数据处理，采用多模GNSS实时动态监测算法解算得到接收机的实时数据，显示与预警模块访问处理中心，当出现滑坡现象时发出警报信号；本发明可以通过观察透明盒内是否出现了有色液体以及数据显示双重方式判断滑坡表面是否出现了滑坡现象。

说明书

技术领域

本发明涉及滑坡监测技术领域，具体是基于多模GNSS实时动态监测算法的滑坡监测方法及其监测装置。

背景技术

GNSS技术在滑坡监测预警中不仅具有高精度、全天时、全天候的监测能力，而且是目前可直接获取地表三维矢量变形的重要手段。随着GNSS的现代化及逐步完善，目前全球在轨GNSS卫星已多达110颗以上，成为全球高精度定位导航服务的重要手段。

GNSS定位技术凭借其得天独厚的技术优势，已经广泛应用于多种变形监测领域，特别是滑坡灾害变形监测，且多以RTK定位技术为主。然而现有的基于多模GNSS实时动态监测算法的滑坡监测方法及其监测装置不便在现场观察判断滑坡表面是否出现了滑坡现象，增加了工作人员的观察难度，由于滑坡现象在发生时一开始表面就出现轻微滑坡现象，只是没有借助监测装置因此难以判断已经出现了滑坡，给工作人员在采取措施方面增加了难度。

发明内容

本发明的目的在于提供基于多模GNSS实时动态监测算法的滑坡监测方法及其监测装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

基于多模GNSS实时动态监测算法的滑坡监测方法，该监测方法包括以下步骤：

S1、将滑坡监测装置内部添加有色液体，将滑坡监测装置安装在基岩面上；

S2、将滑坡监测装置的附着部位附着在滑坡表面，使附着部位的角度与滑坡表面的角度相一致，然后将滑坡监测装置的吸水部位按压在滑坡表面内；

S3、当滑坡表面出现滑坡现象时，附着部位出现向下移动，使滑坡监测装置内部的有色液体流出，直观上可以观察到有色液体的流出，从而可以判断出滑坡表面出现了滑坡现象；同时，流出的液体经过滑坡监测装置内部的数据采集模块采集数据，数据采集模块由接收机和与其配套的软硬件对卫星信号进行数据采集，并通过有线或者无线网络的传输方式将数据发送到处理中心；处理中心对所有接入的接收机信号进行快速的数据处理，采用多模GNSS实时动态监测算法解算得到接收机的实时数据，并将原始采集数据以及所有位置数据保存到数据库中，提供给事后查询与分析，同时，显示与预警模块访问处理中心，下载实时数据或历史数据进行实时显示或预警分析，当出现滑坡现象时发出警报信号；其中，

基于多模GNSS实时动态监测算法的滑坡监测装置，包括安装板以及在安装板下方对称设置的固定杆；

所述安装板的上表面固定连接有中间盒，所述中间盒的外侧活动连接有装料筒，所述装料筒和中间盒的连接处设置有密封垫，所述中间盒上开设有出料孔，所述装料筒上开设有出孔，所述出孔与出料孔相对应，所述安装板的上表面固定连接有透明盒，所述透明盒与中间盒连通；

所述装料筒的底部固定连接有移动杆，所述移动杆的一端穿过安装板并固定连接有连接板，所述连接板上转动连接有附着板，所述附着板的下表面开设有弧形槽，所述弧形槽内固定连接有吸水块，所述吸水块上拆卸式连接有相连板，所述相连板与弧形槽之间预留有通水孔，所述相连板上固定连接有过滤板。

作为本发明进一步的方案：所述安装板上固定连接有固定筒，所述固定筒内活动连接有限位块，所述限位块与固定杆固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述安装板的上表面固定连接有防护框，所述防护框上开设有排水孔和通风孔，所述排水孔和通风孔相邻设置。

作为本发明进一步的方案：所述排水孔内设置有单向阀，所述排水孔内活动连接有转动杆，所述转动杆上固定连接有清洁杆，所述通风孔内转动连接有转杆，所述转杆上固定连接有风板，所述转杆的一端穿过通风孔的侧壁并与清洁杆固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述附着板上固定连接有转盘，所述转盘转动连接在连接板上，所述连接板上开设有凹槽，所述凹槽内弹性连接有推板，所述推板上固定连接有插杆，所述插杆的一端穿过凹槽的侧壁并插设在转盘上。

作为本发明进一步的方案：所述凹槽的侧壁上固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧的一端与推板固定连接。

作为本发明进一步的方案：所述吸水块与相连板之间通过固定螺栓连接。

作为本发明进一步的方案：所述安装板上开设有用于移动杆穿过的圆形孔，所述圆形孔内活动连接有转动环，所述转动环的内侧壁固定连接有连接筒，所述连接筒的内侧壁上固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧的一端固定连接有活移杆，所述活移杆上固定连接有清洁毛，所述清洁毛与移动杆相配合。

作为本发明进一步的方案：所述安装板内开设有空腔，所述装料筒的下端固定连接有齿条，所述齿条的一端穿过空腔的侧壁并啮合有第一齿轮，所述第一齿轮转动连接在空腔内，所述第一齿轮啮合有第二齿轮，所述第二齿轮上固定连接有转动轴，所述转动轴上固定连接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮内啮合有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮上固定连接有第一转轴，所述第一转轴上固定连接有第三齿轮，所述转动环的圆周外侧壁上固定连接有驱动齿，所述驱动齿与第三齿轮相啮合；

所述转动环上固定连接有第二转轴，所述第二转轴转动连接在空腔的侧壁上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过设置固定杆，便于将固定杆插设在基岩面，由于限位块活动连接在固定筒内，从而便于固定杆相对固定筒移动，由于限位块为吸水膨胀材料，因此在固定杆完全抽拉出来时，在限位块上滴加水分，从而实现限位块碰撞实现了将固定杆锁紧在固定筒内。

通过设置排水孔以及在排水孔内设置单向阀，由于单向阀的作用从而阻碍了防护框外侧的水进入防护框内，同时便于防护框内的水流至防护框的外侧，当风吹进通孔风内时，实现风板转动，在风板转动的过程中实现转杆转动，从而实现清洁杆在排水孔内转动，从而实现了对排水孔内附着杂质的松动便于排出。

通过在连接板上设置附着板，便于调整附着板的角度使附着板与滑坡表面相配合，当需要调整附着板的角度时，工作人员手动推动推板，通过推板带动插杆移动，当插杆的一端从转盘上脱离时，手动转动附着板即可调整附着板的角度，之后手动松开推板，由于第一弹簧的作用实现推板移动，在推板移动的过程中实现插杆移动实现插杆的一端插设在转盘上，从而实现对附着板的锁紧，使附着板附着在滑坡表面并使附着板的角度与滑坡表面的角度相一致。

通过在转动环上设置清洁毛，便于实现对移动杆的清理作用，装料筒在向下移动的过程中实现齿条向下移动，在齿条向下移动的过程中实现第一齿轮转动，在第一齿轮转动的过程中实现第二齿轮转动，从而通过转动轴实现第一锥齿轮和第二锥齿轮转动，从而实现第三齿轮转动，由于第三齿轮与驱动齿相啮合，从而实现转动环转动，在转动环转动的过程中实现了清洁毛相对移动杆活动，从而实现了对移动杆的清理作用，便于移动杆的活动。

通过在安装板的上表面设置中间盒、装料筒和透明盒，便于贯穿透明盒内是否出现有色液体，从而可以判断滑坡表面是否出现滑坡现象。当滑坡表面出现滑坡现象时，由于附着板附着在滑坡表面，因此在滑坡表面出现向下移动的过程中附着板也随之向下移动，在附着板向下移动的过程中实现装料筒相对中间盒向下移动，当出孔与出料孔相对应时，从而实现装料筒内的有色液体通过出孔和出料孔进入中间盒内，进而流至透明盒，由于透明盒为透明材料制成，因此可以观察到透明盒内出现了有色液体，从而可以判断出滑坡表面出现了滑坡现象；同时，本方法能及时进行多渠道多形式预警信息或状态信息发布，真正实现远程监控和无人值守。

本发明可以通过观察透明盒内是否出现了有色液体以及数据显示双重方式判断滑坡表面是否出现了滑坡现象。

附图说明

图1为本发明流程图；

图2为本发明滑坡监测装置整体结构示意图；

图3为本发明中附着板和连接板的连接示意图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为本发明中附着板的仰视图；

图6为图5中B处的局部放大图；

图7为本发明中固定筒和固定杆的内部连接示意图；

图8为本发明中装料筒和透明盒的内部示意图；

图9为本发明中防护框的内部示意图；

图10为本发明中安装板的内部示意图；

图11为本发明中齿条和第一转轴的连接示意图；

图12为本发明中第一转轴和第二转轴的示意图；

图13为本发明中转动环和连接筒的示意图；

图14为本发明中连接筒和清洁毛的内部示意图；

图15为本发明模块连接示意图。

图中：1、安装板；2、固定杆；3、中间盒；4、装料筒；5、密封垫；6、出料孔；7、出孔；8、透明盒；9、移动杆；10、连接板；11、附着板；12、吸水块；13、相连板；14、过滤板；15、固定筒；16、限位块；17、防护框；18、排水孔；19、通风孔；20、单向阀；21、转动杆；22、清洁杆；23、转杆；24、风板；25、转盘；26、推板；27、插杆；28、第一弹簧；29、固定螺栓；30、圆形孔；31、转动环；32、活移杆；33、清洁毛；34、齿条；35、第一齿轮；36、第二齿轮；37、转动轴；38、第一锥齿轮；39、第二锥齿轮；40、第一转轴；41、第三齿轮；42、驱动齿；43、弧形槽；44、连接筒；45、第二弹簧；46、第二转轴。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-15，本发明实施例中，基于多模GNSS实时动态监测算法的滑坡监测方法，该监测方法包括以下步骤：

S1、将滑坡监测装置内部添加有色液体，将滑坡监测装置安装在基岩面上；

S2、将滑坡监测装置的附着部位附着在滑坡表面，使附着部位的角度与滑坡表面的角度相一致，然后将滑坡监测装置的吸水部位按压在滑坡表面内；

S3、当滑坡表面出现滑坡现象时，附着部位出现向下移动，使滑坡监测装置内部的有色液体流出，直观上可以观察到有色液体的流出，从而可以判断出滑坡表面出现了滑坡现象；同时，流出的液体经过滑坡监测装置内部的数据采集模块采集数据，数据采集模块由接收机和与其配套的软硬件对卫星信号进行数据采集，并通过有线或者无线网络的传输方式将数据发送到处理中心；其中数据采集模块外接电源，处理中心对所有接入的接收机信号进行快速的数据处理，采用多模GNSS实时动态监测算法解算得到接收机的实时数据，并将原始采集数据以及所有位置数据保存到数据库中，提供给事后查询与分析，同时，显示与预警模块访问处理中心，下载实时数据或历史数据进行实时显示或预警分析，当出现滑坡现象时发出警报信号；其中，数据处理模块、数据发送接收模块、供电模块以及报警器安装在中间盒3内部；

基于多模GNSS实时动态监测算法的滑坡监测装置，包括安装板1以及在安装板1下方对称设置的固定杆2；

安装板1的上表面固定连接有中间盒3，中间盒3的外侧活动连接有装料筒4，装料筒4和中间盒3的连接处设置有密封垫5，中间盒3上开设有出料孔6，装料筒4上开设有出孔7，出孔7与出料孔6相对应，安装板1的上表面固定连接有透明盒8，透明盒8与中间盒3连通；

装料筒4的底部固定连接有移动杆9，移动杆9的一端穿过安装板1并固定连接有连接板10，连接板10上转动连接有附着板11，附着板11的下表面开设有弧形槽43，弧形槽43内固定连接有吸水块12，吸水块12上拆卸式连接有相连板13，相连板13与弧形槽43之间预留有通水孔，相连板13上固定连接有过滤板14。

安装板1上固定连接有固定筒15，固定筒15内活动连接有限位块16，限位块16与固定杆2固定连接，由于限位块16活动连接在固定筒15内，从而便于固定杆2相对固定筒15移动，由于限位块16为吸水膨胀材料，因此在固定杆2完全抽拉出来时，在限位块16上滴加水分，从而实现限位块16碰撞实现了将固定杆2锁紧在固定筒15内。

安装板1的上表面固定连接有防护框17，防护框17上开设有排水孔18和通风孔19，排水孔18和通风孔19相邻设置，当防护框17的内部积累有水分时便于排出。

排水孔18内设置有单向阀20，排水孔18内活动连接有转动杆21，转动杆21上固定连接有清洁杆22，通风孔19内转动连接有转杆23，转杆23上固定连接有风板24，转杆23的一端穿过通风孔19的侧壁并与清洁杆22固定连接，由于单向阀20的作用从而阻碍了防护框17外侧的水进入防护框17内，同时便于防护框17内的水流至防护框17的外侧，当风吹进通孔风19内时，实现风板24转动，在风板24转动的过程中实现转杆23转动，从而实现清洁杆22在排水孔18内转动，从而实现了对排水孔18内附着杂质的松动便于排出。

附着板11上固定连接有转盘25，转盘25转动连接在连接板10上，连接板10上开设有凹槽，凹槽内弹性连接有推板26，推板26上固定连接有插杆27，插杆27的一端穿过凹槽的侧壁并插设在转盘25上。

凹槽的侧壁上固定连接有第一弹簧28，第一弹簧28的一端与推板26固定连接，当需要调整附着板11的角度时，工作人员手动推动推板26，通过推板26带动插杆27移动，当插杆27的一端从转盘25上脱离时，手动转动附着板11即可调整附着板11的角度，之后手动松开推板26，由于第一弹簧28的作用实现推板26移动，在推板26移动的过程中实现插杆27移动实现插杆27的一端插设在转盘25上，从而实现对附着板11的锁紧。

吸水块12与相连板13之间通过固定螺栓29连接，通过固定螺栓29的设置便于实现吸水块12与相连板13之间的连接。

安装板1上开设有用于移动杆9穿过的圆形孔30，圆形孔30内活动连接有转动环31，转动环31的内侧壁固定连接有连接筒44，连接筒44的内侧壁上固定连接有第二弹簧45，第二弹簧45的一端固定连接有活移杆32，活移杆32上固定连接有清洁毛33，清洁毛33与移动杆9相配合，移动杆9位于转动环31的内侧，由于清洁毛33的作用实现了对移动杆9侧壁的清理作用，减小了移动杆9侧壁上杂质的附着，从而便于移动杆9的活动。

安装板1内开设有空腔，装料筒4的下端固定连接有齿条34，齿条34的一端穿过空腔的侧壁并啮合有第一齿轮35，第一齿轮35转动连接在空腔内，第一齿轮35啮合有第二齿轮36，第二齿轮36上固定连接有转动轴37，转动轴37上固定连接有第一锥齿轮38，第一锥齿轮38内啮合有第二锥齿轮39，第二锥齿轮39上固定连接有第一转轴40，第一转轴40上固定连接有第三齿轮41，转动环31的圆周外侧壁上固定连接有驱动齿42，驱动齿42与第三齿轮41相啮合；

转动环31上固定连接有第二转轴46，第二转轴46转动连接在空腔的侧壁上，装料筒4在向下移动的过程中实现齿条34向下移动，在齿条34向下移动的过程中实现第一齿轮35转动，在第一齿轮35转动的过程中实现第二齿轮36转动，从而通过转动轴37实现第一锥齿轮38和第二锥齿轮39转动，从而实现第三齿轮41转动，由于第三齿轮41与驱动齿42相啮合，从而实现转动环31转动，在转动环31转动的过程中实现了清洁毛33相对移动杆9活动，从而实现了对移动杆9的清理作用，便于移动杆9的活动。

本发明在使用时，工作人员在装料筒4内添加有色液体，使固定杆2插设在基岩面，工作人员手动推动推板26，通过推板26带动插杆27移动，当插杆27的一端从转盘25上脱离时，手动转动附着板11即可调整附着板11的角度，之后手动松开推板26，由于第一弹簧28的作用实现推板26移动，在推板26移动的过程中实现插杆27移动实现插杆27的一端插设在转盘25上，从而实现对附着板11的锁紧，使附着板11附着在滑坡表面并使附着板11的角度与滑坡表面的角度相一致。

工作人员将吸水块12按压在滑坡表面内，由于吸水块12内吸水碰撞材料，因此当下雨天时，吸水块12吸水膨胀，从而增加吸水块12与滑坡表面连接处的附着力，由于过滤板14的作用减小了杂质流至弧形槽43内，同时便于雨水进入过滤板14内便于雨水的流动。

当防护框17的内侧积累有雨水时，由于排水孔18的设置便于实现防护框17内部的雨水排出，由于单向阀20的作用，防止防护框17外侧的雨水进入防护框17内侧，当风吹进通孔风19内时，实现风板24转动，在风板24转动的过程中实现转杆23转动，从而实现清洁杆22在排水孔18内转动，从而实现了对排水孔18内附着杂质的松动便于排出。

当滑坡表面出现滑坡现象时，由于附着板11附着在滑坡表面，因此在滑坡表面出现向下移动的过程中附着板11也随之向下移动，在附着板11向下移动的过程中实现装料筒4相对中间盒3向下移动，当出孔7与出料孔6相对应时，从而实现装料筒4内的有色液体通过出孔7和出料孔6进入中间盒3内，进而流至透明盒8，由于透明盒8为透明材料制成，因此可以观察到透明盒8内出现了有色液体，从而可以判断出滑坡表面出现了滑坡现象；同时，流出的液体经过滑坡监测装置内部的数据采集模块采集数据，数据采集模块由接收机和与其配套的软硬件对卫星信号进行数据采集，并通过有线或者无线网络的传输方式将数据发送到处理中心；其中数据采集模块外接电源，处理中心对所有接入的接收机信号进行快速的数据处理，采用多模GNSS实时动态监测算法解算得到接收机的实时数据，并将原始采集数据以及所有位置数据保存到数据库中，提供给事后查询与分析，同时，显示与预警模块访问处理中心，下载实时数据或历史数据进行实时显示或预警分析，当出现滑坡现象时发出警报信号。

同时在装料筒4向下移动的过程中实现齿条34向下移动，在齿条34向下移动的过程中实现第一齿轮35转动，在第一齿轮35转动的过程中实现第二齿轮36转动，从而通过转动轴37实现第一锥齿轮38和第二锥齿轮39转动，从而实现第三齿轮41转动，由于第三齿轮41与驱动齿42相啮合，从而实现转动环31转动，在转动环31转动的过程中实现了清洁毛33相对移动杆9活动，从而实现了对移动杆9的清理作用，便于移动杆9的活动。

在本发明中所描述的“固定连接”表示相互连接的两部件之间是固定在一起，一般是通过焊接、螺钉或胶粘等方式固定在一起；“转动连接”是指两部件连接在一起并能相对运动。

虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。