[發明專利]一種基于L型液態金屬天線的滑坡災變智能監測方法

有效

• 申請號: 201410293447.2
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104048640A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 周小平;程浩;李校林
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01B21/32
• 分類號: G01B21/32
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 唐開平

技術領域

本發明屬于地質災害防控技術領域，具體涉及一種滑坡災變智能監測方法。

背景技術

我國屬地形地貌極為復雜的國家，也是一個多山的國家，尤其是我國西南地區以及東南沿海的福建、廣西、廣東和海南等地。在過去的幾百年里，發生過多起特大型滑坡事件。隨著國民經濟的發展，大量鐵路、公路、水利、礦山和城鎮等設施的修建，特別是丘陵和山區建設，人類工程活動中開挖和堆填的邊坡數量會越來越多，高度將越來越大。邊坡滑坡等地質災害給受災區造成巨大地經濟損失和重大的人員傷亡。對邊坡進行實時變形監測，并根據長期的監測結果做出合理的分析和安全預報，是保證滑坡地段安全的重要手段。

長期以來，滑坡等地質災害對工程設施的破壞以及由此而造成的損失十分巨大，因此，世界各國對滑坡等地質災害極為重視，該領域的專家學者在滑坡災害的評估、預防、監測、預測預報方面作了大量的工作，并取得了一系列有實際意義的研究成果。

在國內，滑坡監測相繼開展起來，較早的如三峽庫區(2001年)、四川雅安(2001年)，巫山縣(2003年)等地的滑坡監測，2007年左右云南哀牢山、陜西延安、福建閩東南、四川華鎣山等地相繼開展了專業性的地質災害監測預警工作。如今，地質災害監測預警工作在我國已發展了10多年，國內對滑坡監測也積累了一定經驗。但是，監測的數據精度不夠高或者無法實時的監控滑坡變形狀態。

現有滑坡監測所使用的技術手段主要有兩種：內部傾斜監測和內部相對位移監測。對于滑坡的內部傾斜監測，多采用鉆孔測斜儀，鉆孔傾斜儀監測是用傾斜儀每隔一定時間逐段測量鉆孔的斜率，從而獲得巖土體內部水平位移及隨時間變化的原位觀測方法，其原理是根據擺捶受重力影響，測定以垂線為基準的弧角變化，但是當變形加劇或局部突發事件發生時，由于變形量大，擠壓測斜管急劇變形使測頭無法通過而導致監測報廢。對于內部相對位移監測，滑坡在變形時，滑體內部兩點間的相對位置會發生變化，可安裝儀器測量坡體內兩點間的相對位移或相對沉降，但是通常僅適用于滑面及滑體相對較陡的巖體滑坡，對土體滑坡則不太適用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題就是提供一種基于L型液態金屬天線的滑坡災變智能監測方法，它能夠提供實時的、遠程的、高精度的和強抗干擾的監測方法。

本發明所要解決的技術問題是通過這樣的技術方案實現的，它包括以下步驟：

步驟1、在待監測的滑坡體內布置一定數量的L型液態金屬天線；這些L型液態金屬天線隨壓力產生形變，由變形改變自身頻率諧振特性；

步驟2、測定L型液態金屬天線的固有頻率

掃頻信號源通過諧振線圈發送電信號，掃頻信號的頻段覆蓋L型液態金屬天線自身頻率，L型液態金屬天線輻射的電磁波又被諧振線圈接收，當掃頻信號的頻率與發生形變的L型液態金屬天線的自身頻率一致時，諧振線圈上獲得最大電信號，通過諧振檢波電路，檢測出最大電信號峰值，頻率計數電路精確地計量通過的最大電信號時的頻率，該頻率值就等于L型液態金屬天線的固有頻率值；

步驟3、傳輸L型液態金屬天線固有頻率的數據

采用GPRS模塊，將現場采集的L型液態金屬天線的頻率值數據傳輸到GPRS管理中心的服務器；再將GPRS管理中心的數據通過具有固定IP地址的服務器將數據發送到Internet上；

步驟4、數據分析及滑坡報警

在PC端接收到遠程回執的L型液態金屬天線的頻率值數據；建立和更新頻率值的遠程數據庫，對頻率數據進行分析，并判斷滑坡是否有滑坡的危險。若有滑坡的變形達到了滑坡形變報警門限值，則系統輸出滑坡報警。

本發明將L型液態金屬天線預埋在待檢測的滑坡體中，利用L型液態金屬天線中的液態金屬受力變形后自身頻率的變化，間接測得滑坡體的應力狀態和變形情況，利用GPRS系統遠程傳輸數據，實現了遠程監測滑坡的狀態變化情況，從而能夠實現實時的滑坡災害的判斷和預警。所以本發明的優點是：電路抗干擾能夠強，自動化程度高，測量精度高，以及能夠實時遠程監測滑坡的狀態變化。

附圖說明

本發明的附圖說明如下：

圖1為本發明的L型液態金屬天線結構示意圖；

圖2為當????????????????????????????????????????????????時，L型液態金屬天線的狀態圖；

圖3為當時，L型液態金屬天線的狀態圖；

圖4為本發明的頻率測定的電路原理框圖。

圖1中：1.液態金屬；2.彈性殼體；3.饋電同軸線；4.L型空心管；5.接地片；6.微型泵。

具體實施方式