一种适用于地质灾害防治的自动化监测装置

摘要

本实用新型属于地质灾害监测领域，尤其是涉及一种适用于地质灾害防治的自动化监测装置。技术包括第一固定桩和第二固定桩，所述第一固定桩的顶部设置有监测盒，监测盒的内部滑动设置有滑块；监测盒内部设置有拉簧，拉簧的左端与监测盒的左侧壁固定连接，其右端与滑块的左侧壁固定连接；监测盒的内部安装有磁致伸缩位移传感器，磁致伸缩位移传感器的波导管上套设有活动磁环，活动磁环与滑块固定连接；第一固定桩与第二固定桩之间设置有线绳，线绳的一端伸入监测盒内部与滑块的右侧壁固定连接，其另一端与第二固定桩相连。该自动化监测装置能用于实时监测斜坡形变滑运情况，以便于防治滑坡。

说明书

技术领域

本实用新型属于地质灾害监测领域，尤其是涉及一种适用于地质灾害防治的自动化监测装置。

背景技术

地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)，如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化，以及地震、火山、地热害等。提前监测可能发生的地质灾害，能有利于对地质灾害进行提前预防、综合治理以及及时处理。

其中，滑坡是指斜坡上的部分岩体和土体在自然或人为因素的影响下沿某个滑动面发生剪切破坏向下运动的现象，其多发生在山地的山坡、丘陵地区的斜坡、岸边、路堤或基坑等地带，一旦发生滑坡可能危害到工程建设、阻断交通、阻塞河道以及破坏房屋建筑等。

现有技术对滑坡的监测多采用目视监测或埋桩测距。通过人工巡视滑坡易发点处斜坡上的地形、地貌、地表植物以及裂缝等的细微变化，综合判断斜坡的安全状况。通过在斜坡上埋桩，特别是斜坡上发生裂缝时，在横跨裂缝两侧分别埋桩，时常测量两桩的距离，以了解斜坡形变滑运过程，以便于防治滑坡。但是，上述两种监测方法均依靠人工进行，不能做到实时监测。

实用新型内容

根据以上现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题是：提供一种适用于地质灾害防治的自动化监测装置，该自动化监测装置可用于实时监测斜坡形变滑运情况，以便于防治滑坡。

所述的适用于地质灾害防治的自动化监测装置，包括第一固定桩和第二固定桩，所述第一固定桩的顶部设置有监测盒，监测盒的内部滑动设置有滑块，滑块在监测盒内部可沿左右方向滑动；监测盒内部设置有拉簧，拉簧的左端与监测盒的左侧壁固定连接，其右端与滑块的左侧壁固定连接，拉簧的延伸方向与滑块的滑动方向同向；监测盒的内部安装有磁致伸缩位移传感器，磁致伸缩位移传感器的波导管的延伸方向与滑块的滑动方向同向，磁致伸缩位移传感器的波导管上套设有活动磁环，活动磁环与滑块固定连接，活动磁环可随滑块沿波导管移动；第一固定桩与第二固定桩之间设置有线绳，线绳的一端伸入监测盒内部与滑块的右侧壁固定连接，其另一端与第二固定桩相连。

进一步的，所述监测盒的底端与第一固定桩的顶端之间设置有第一铰接支架，通过第一铰接支架可转动调节监测盒的倾斜角度。

进一步的，所述第一固定桩为伸缩杆结构，其长度可调。

进一步的，所述第二固定桩的顶部设置有绕线盘，线绳的一端绕卷在绕线盘上，通过绕线盘可调节第一固定桩与第二固定桩之间牵引的线绳长度。

进一步的，所述监测盒的内部侧壁开设有导向滑槽，导向滑槽沿左右方向延伸，导向滑槽内滑动设置有导向块，导向块与滑块固定连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

在地质灾害防治过程中，能利用该自动化监测装置实时监测滑坡易发点处斜坡形变滑运情况；当斜坡发生形变滑运时，在线绳或拉簧的牵引作用下，滑块会在监测盒内部移动，通过磁致伸缩位移传感器能监测滑块的位移，以此判断斜坡形变大小；此外，在同一斜坡上，通过安装多组该自动监测装置，利用多组该自动监测装置同时监测斜坡形变滑运情况，能有利于整体监测和判断斜坡形变滑运情况；该自动化监测装置能用于实时监测斜坡形变滑运情况，以便于防治滑坡，能有利于对滑坡式地质灾害进行提前预防、综合治理以及及时处理。

附图说明

图1为本实用新型的剖视结构示意图；

图2为图1中A-A方向局部剖视结构示意图；

图3为图2中B处局部结构放大示意图；

图中各部件名称：1、监测盒1.1、盒体1.2、盒盖2、磁致伸缩位移传感器3、拉簧4、第一铰接支架4.1、连接板4.2、U型夹板5、第一固定桩5.1、套筒5.2、插杆5.3、螺纹杆5.4、基板6、第二固定桩7、第二铰接支架8、绕线盘9、线绳10、导向滑槽11、滑块12、活动磁环13、螺栓14、导向块。

具体实施方式

以下结合附图通过具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不用以限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

实施例1

本实施例所述的一种适用于地质灾害防治的自动化监测装置，如图1至图3所示，包括第一固定桩5和第二固定桩6，所述第一固定桩5的顶部设置有监测盒1，监测盒1的内部滑动设置有滑块11，滑块11在监测盒1内部可沿左右方向滑动；监测盒1内部设置有拉簧3，拉簧3的左端与监测盒1的左侧壁固定连接，其右端与滑块11的左侧壁固定连接，拉簧3的延伸方向与滑块11的滑动方向同向；监测盒1的内部安装有磁致伸缩位移传感器2，磁致伸缩位移传感器2的波导管的延伸方向与滑块11的滑动方向同向，磁致伸缩位移传感器2的波导管上套设有活动磁环12，活动磁环12与滑块11固定连接，活动磁环12可随滑块11沿波导管移动，在此需要说明的是，磁致伸缩位移传感器2为现有技术，可直接购买安装，本实施例不涉及其技术改进；第一固定桩5与第二固定桩6之间设置有线绳9，线绳9的一端伸入监测盒1内部与滑块11的右侧壁固定连接，其另一端与第二固定桩6相连。

作为优选的实施方式，本实施例中，如图1至图3所示，监测盒1包括盒体1.1，盒体1.1呈顶部开口及右端开口的槽体状，滑块11、拉簧3以及磁致伸缩位移传感器2均位于盒体1.1的内部，盒体1.1的顶端开口处设置有盒盖1.2，盒盖1.2与盒体1.1可装拆式连接，该种监测盒1结构便于装拆盒盖1.2，便于在盒体1.1内部安装滑块11、拉簧3以及磁致伸缩位移传感器2。

作为优选的实施方式，本实施例中，监测盒1的右端开设有内外贯通的槽口，线绳9的左端通过槽口伸入监测盒1的内部，通过槽口便于线绳9活动。

本实施例的工作原理及技术效果为：

在地质灾害防治过程中，利用该自动化监测装置监测滑坡易发点处斜坡形变滑运情况；安装时，将第一固定桩5和第二固定桩6间隔一定距离钉入斜坡岩土内，特别是在斜坡上出现裂缝的地方，将第一固定桩5和第二固定桩6分别钉在裂缝两侧，线绳9横跨裂缝，将滑块11与第二固定桩6之间的线绳9绷直，且确保线绳9不弯折，拉簧3、滑块11和线绳9处于同一直线上，初始状态下，将拉簧3拉伸一定长度，确保线绳9绷直，确保线绳9和滑块11具有一定的活动距离；当斜坡发生形变滑运时，通常情况下，线绳9低端处固定桩随斜坡岩土滑移，如斜坡上横向裂缝处，第一固定桩5钉在横向裂缝的上侧，第二固定桩6钉入在横向裂缝的下侧，横向裂缝扩张时，位于其下侧的第二固定桩6随岩体下移，第一固定桩5与第二固定桩6之间的间距拉长，则线绳9拉扯滑块11使拉簧3被拉伸，活动磁环12随滑块11沿磁致伸缩位移传感器2的波导管移动，磁致伸缩位移传感器2能监测滑块11的移动距离，以此反应出斜坡发生形变的大小，以此反应出横向裂缝扩张的大小；当然，也可能出现第一固定桩5与第二固定桩6之间的间距缩短的情况，如安装于上方的固定桩随斜坡岩土下移而安装于下方的固定桩未移动或下移距离比上方的固定桩下移距离小，此时，在拉簧3的回弹力作用下，滑块11在监测盒1内部移动，此时也能利用磁致伸缩位移传感器2监测滑块11的位移，因此，初始状态下，应将线绳9绷直并将拉簧3拉伸一定长度；

此外，在同一斜坡上，应安装多组该自动监测装置，利用多组该自动监测装置同时监测斜坡形变滑运情况；

此外，磁致伸缩位移传感器2涉及供电以及数据传输，其中一种方式是利用家用电供电，并利用控制器接收磁致伸缩位移传感器2的监测数据；此外，另一种方式是采用太阳能供电，在该监测点就近处安装太阳能供电装置，并安装控制器接收磁致伸缩位移传感器2的监测数据，控制器配置无线传输模块，控制器处理数据后利用无线传输模块将斜坡形变滑运的监测结果发送至负责人的接收设备(如智能手机)上，以便于负责人实时查看监测数据，控制器也可配置报警模块，当滑块11的位移超过控制器的预设值时，利用报警模块发出警报，以进行危险警示；在此需要说明的是，磁致伸缩位移传感器2的供电以及数据传输均采用现有技术，太阳能供电装置为现有技术，本实施例不涉及其技术改进，控制器为常规PLC控制器，无线传输模块及报警模块均为现有技术，本实施例不涉及其技术改进；

该自动化监测装置能用于实时监测斜坡形变滑运情况，以便于防治滑坡，如监测到斜坡发生形变，且形变大小在安全范围，只需要警惕，若形变大小超出安全范围，需要利用人工干预治理，根据监测情况，能让人及时作出判断和采取响应措施。

实施例2

本实施例对实施例1的技术进一步进行说明，如图1至图2所示，所述监测盒1的底端与第一固定桩5的顶端之间设置有第一铰接支架4，通过第一铰接支架4可转动调节监测盒1的倾斜角度；当第一固定桩5插入斜坡岩土内，能转动调节监测盒1的倾斜角度，使监测盒1与第二固定桩6之间的线绳9沿斜坡的坡面牵引，避免对线绳9造成弯折阻挡。

作为优选的实施方式，如图1和图2所示，本实施例中，第一铰接支架4包括U型夹板4.2，U型夹板4.2的内侧设置有连接板4.1，连接板4.1的顶端与监测盒1的底端固定连接，连接板4.1的底部与U型夹板4.2之间通过螺栓13连接，螺栓13作为铰接轴，当紧固螺栓13时，U型夹板4.2能夹紧固定连接板4.1，当拧松螺栓13时，能转动连接板4.1，从而转动监测盒1，监测盒1的倾斜角度调节到位后，再重新紧固螺栓13。

实施例3

本实施例对实施例2的技术进一步进行说明，如图1至图2所示，所述第一固定桩5为伸缩杆结构，其长度可调；能根据斜坡岩土的松紧程度调节第一固定桩5的长度，当斜坡岩土较松软时，可将第一固定桩5的长度调长，使其插入斜坡岩土内更深，确保监测盒1的稳固性，当斜坡岩土较坚硬时，可调短第一固定桩5的长度，第一固定桩5插入斜坡岩土的深度不用那么深，也能确保监测盒1的稳固性。

作为优选的实施方式，本实施例中，如图2所示，第一固定桩5包括插杆5.2，插杆5.2的顶端设置有螺纹杆5.3，螺纹杆5.3上螺纹连接有套筒5.1，通过调节螺纹杆5.3与套筒5.1螺纹连接段长度，以控制第一固定桩5的长度；插杆5.2的底端呈尖锥状，便于插入斜坡的岩土内。

作为优选的实施方式，本实施例中，套筒5.1的顶端设置有基板5.4，套筒5.1的顶端与基板5.4的底端固定连接，在斜坡上插入第一固定桩5时，套筒5.1和插杆5.2均可插入至岩土内，基板5.4贴在斜坡的坡面上，以此提高第一固定桩5的稳定性；U型夹板4.2的底端与基板5.4的顶端固定连接。

实施例4

本实施例对实施例3的技术进一步进行说明，如图1至图2所示，所述第二固定桩6的顶部设置有绕线盘8，线绳9的一端绕卷在绕线盘8上，通过绕线盘8可调节第一固定桩5与第二固定桩6之间牵引的线绳9长度，使其适应第一固定桩5与第二固定桩6之间的不同安装间距；在安装该自动化监测装置时，要确保第一固定桩5与第二固定桩6之间的线绳9处于绷直状态，斜坡发生形变滑运时，线绳9的牵扯才能引起拉簧3的变化，滑块11发生滑动，磁致伸缩位移传感器2监测滑块11的位移；在此需要说明的是，绕线盘8为现有技术设备，常见的如渔具海竿上的纺车轮以及电线绞盘，其具有锁止功能。

作为优选的实施方式，本实施例中，如图1至图2所示，绕线盘8的底部与第二固定桩6的顶端之间设置有第二铰接支架7，通过第二铰接支架7可转动调节绕线盘8的倾斜角度，使绕线盘8能与监测盒1配合将线绳9绷直；当第二固定桩6插入斜坡岩土内，能转动调节绕线盘8的倾斜角度，从而调节线绳9的出线角度，使监测盒1与绕线盘8之间的线绳9沿斜坡的坡面牵引，避免对线绳9造成弯折阻挡，调节监测盒1的倾斜角度，以避免线绳9在监测盒1右端出口处发生弯折。

作为优选的实施方式，本实施例中，第二铰接支架7与第一铰接支架4为相同结构。

作为优选的实施方式，本实施例中，如图1至图2所示，第二固定桩6为伸缩杆结构，其长度可调；能根据斜坡岩土的松紧程度调节第二固定桩6的长度，当斜坡岩土较松软时，可将第二固定桩6的长度调长，使其插入斜坡岩土内更深，确保绕线盘8的稳固性，当斜坡岩土较坚硬时，可调短第二固定桩6的长度，第二固定桩6插入斜坡岩土的深度不用那么深，也能确保绕线盘8的稳固性。

作为优选的实施方式，本实施例中，第二固定桩6与第一固定桩5为相同结构。

实施例5

本实施例对实施例1的技术进一步进行说明，如图1至图3所示，所述监测盒1的内部侧壁开设有导向滑槽10，导向滑槽10沿左右方向延伸，导向滑槽10内滑动设置有导向块14，导向块14与滑块11固定连接，通过导向滑槽10和导向块14能引导滑块11移动，提高滑块11的稳定性。

作为优选的实施方式，本实施例中，如图1至图3所示，盒体1.1的内部前侧壁和后侧壁均开设有导向滑槽10，该种结构能提高滑块11的稳定性。

作为优选的实施方式，本实施例中，如图1至图3所示，导向滑槽10为弧形槽，导向块14为弧形块，使滑块11移动顺滑性好；导向滑槽10的内侧壁以及导向块14的外侧壁均抛光处理，以此提高光滑性，降低摩擦阻力。