[發明專利]利用組合球位置變化預測危巖體崩塌的裝置及方法

有效

• 申請號: 201210558669.3
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103048698A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 薛翊國;李術才;張樂文;徐咸輝;張騫;田昊;寧凱;閆茂旺
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01V9/00
• 分類號: G01V9/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 劉乃東

技術領域

本發明屬于危巖體崩塌監測技術領域，尤其涉及一種利用組合球位置變化預測危巖體崩塌的裝置及方法。

背景技術

危巖體的安全監測研究由來已久，其監測方法也有多種方法，傳統的方法采用直觀的千分尺觀察法，就是直接用千分尺直接測量危巖體的裂縫寬度變化，這種測量方法直觀簡單，但是存在精度差以及不能記錄等問題；隨著科學技術的進一步發展，GPS，INSAR三維激光掃描儀等也被引入到危巖體的安全檢測中，雖然數據的采集方便，但是精度仍然不能很好滿足監測要求，且成本昂貴，在實際的工程運用中，對于危巖體的崩塌尚不能起到很好的監測預測的效用。

發明內容

本發明的目的就是為了解決現有技術存在的精度不能滿足監測要求，成本昂貴，對于危巖體的崩塌不能起到很好的監測預測效果的問題；提供一種利用組合球位置變化預測危巖體崩塌的裝置；采用該裝置對危巖體的崩塌預測，能克服通常情況下的惡劣環境對監測的影響，抗干擾測量方便，并且精度高，成本低廉。

本發明還提供一種利用組合球位置變化預測危巖體崩塌的方法；

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種利用組合球位置變化預測危巖體崩塌的裝置，包括無線位移傳感器，接收主機，接收終端，無線位移傳感器與接收主機通過無線數據傳輸連接，接收主機與接收終端通過無線或有線數據連接，無線位移傳感器設于不同直徑的若干球形塑料殼體內。

所述球形塑料殼體直徑規格范圍為0.1m-1.0m,相鄰直徑規格的直徑間隔為0.1m。

無線位移傳感器通過內部支撐構件與球形塑料殼體連接。

一種利用組合球位置變化預測危巖體崩塌的裝置進行預測的方法，包括以下步驟：

1）在形成危巖體裂縫上，選取待測點，然后由這些點處把各個帶有無線位移傳感器的球形塑料殼體放入裂縫內部，自由落下；在裂縫內部寬度小于球體直徑處，球形塑料殼體由于受到兩側巖體的支持力，保持靜止；

2）裂縫進一步發育，裂縫內部的寬度會隨之擴展，球形塑料殼體也會隨兩側巖體的寬度增大，從而產生相應的下落位移量；當球形塑料殼體發送出的位置數據發生變化時，裂縫的內部寬度在增大，裂縫在進一步發育。在一定時間段內小球的位置數據變化越大，裂縫也就擴展越迅速，從而說明危巖體的崩塌征兆越明顯；

3）從球形塑料殼體被放置到裂縫內部開始，球形塑料殼體內部的無線位移傳感器就會每個1s（可自定義設定）向接收主機發送自己的位置信息數據，接收主機自動記錄儲存各個小球的位置信息，為后期的電腦數據處理提供數據保障。

球形塑料殼體內部的無線位移傳感器發送一次自身位置信息數據，接收主機記錄一次，并且可以每隔1s（可自定義設定）全天二十四小時向接收主機發送自身位置信息數據。

與球形塑料殼體內無線位移傳感器配對的接收主機同時分別按時序記錄各個球形塑料殼體實時傳送的自身位置信息，實現對多點的同時監測，組成無線監測網絡。

接收主機采集的數據，通過在電腦上讀取、進行處理和準確分析，圖像化地給出各個球形塑料殼體的位置變化情況，建立組合球的位置變化與裂縫發育寬度擴展的時空關系，進一步預測裂縫的發育狀況和危巖體的崩塌。

本發明工作原理：本發明包括無線位移傳感器，接收主機，接收終端，無線位移傳感器用于實時采集自身的位置信息，接收主機用于采集、接收無線位移傳感器發送的數據，接收終端用于接收來自接收主機的數據傳輸、并進行數據的處理分析，無線位移傳感器與接收主機通過無線數據傳輸連接，接收主機與接收終端通過無線或有線數據連接，無線位移傳感器設于不同直徑的若干球形塑料殼體內。接收終端為筆記本電腦，所述筆記本電腦設有數據處理軟件，能實時、不間斷接收主機的數據傳輸，并及時作出數據的處理分析。