[發(fā)明專利]二進制輸出滑坡監(jiān)測傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410536378.3
• 申請日: 2014-10-11
• 公開（公告）號: CN104266576A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 莫也蘭
• 申請（專利權(quán)）人: 莫也蘭
• 主分類號: G01B7/02
• 分類號: G01B7/02
• 代理公司: 成都睿道專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51217
• 代理人: 潘育敏

(一)、技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測范疇，涉及一種滑坡監(jiān)測裝置。

(二)、背景技術(shù)

在我國，山區(qū)丘陵地域廣闊，而公路一般沿山而建。這就造成了因塌方而起的許多自然災(zāi)害。邊坡、隧道的塌方等地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，每年都會造成巨大的財產(chǎn)損失，甚至?xí)＜吧踩?/p>

為解決塌方、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，國家投入了大量人力、物力。在監(jiān)測災(zāi)害的設(shè)備和技術(shù)手段上有不斷更新。但是，由于我國泥石流、塌方等地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，各地情況千差萬別，能夠有效提供解決方案的檢測裝置還不如人意。中國專利201010195972.2《基于全方位傾斜傳感器和全方位視覺傳感器的檢測裝置》給出了一種泥石流、塌方的檢測裝置，解決了以往發(fā)生泥石流、塌方需要人工檢測的問題。但這種檢測裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高，且不能檢測內(nèi)部受力變化，當(dāng)檢測到塌方時已經(jīng)比較晚了，不能起到預(yù)測的作用，因而不能將災(zāi)害的損失降到最低，不利于推廣使用。

中國專利CN200820218271.4，《用于監(jiān)測隧道巖體塌方的報警裝置》公布了一種用于監(jiān)測隧道巖體塌方的報警裝置。這種方法，雖然對巖土的位移做了檢測，但由于只檢測了表面的位移，不能檢測內(nèi)部受力變化，也不能達到預(yù)測預(yù)防的目。

本發(fā)明人的中國專利ZL201210272419.3《一種可反映巖土內(nèi)力變化以及內(nèi)部位移的傳感檢測裝置》利用巖土內(nèi)力變化以及內(nèi)部位移產(chǎn)生的力學(xué)變化導(dǎo)致受力彈簧變形，進而改變相關(guān)聯(lián)電阻值的原理，提供預(yù)測地質(zhì)災(zāi)害的傳感裝置。這種裝置對地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報效果有很大提高，但是還不能完全滿足對預(yù)測預(yù)報的需要，特別在電阻值的數(shù)字輸出方式上還有待改進，以適應(yīng)現(xiàn)代數(shù)字化監(jiān)測和管理的需要。

(三)發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種更好的實現(xiàn)地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)測、預(yù)報，并監(jiān)控其災(zāi)害的發(fā)展?fàn)顩r，避免二次災(zāi)害的發(fā)生，將地質(zhì)災(zāi)害的損失降到最低的二進制輸出滑坡監(jiān)測傳感器。本發(fā)明輸出為二進制數(shù)字輸出，對地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測實現(xiàn)數(shù)字化、精細化管理。同時加入了節(jié)能設(shè)計模式，更加實用于中國環(huán)境和中國國情。

本發(fā)明的目的是這樣達到的：

一種二進制輸出滑坡監(jiān)測傳感器，包括感應(yīng)桿、拉繩，感應(yīng)桿為相同的2根，分別固定在穩(wěn)定邊坡或滑坡體中。設(shè)有位移拉力傳感器，位移拉力傳感器的兩端分別連接拉繩的一端，拉繩的另一端固定在感應(yīng)桿上。

位移拉力傳感器由位移拉力感應(yīng)裝置和位移測量裝置構(gòu)成。

位移感應(yīng)裝置包括位移拉力連接桿和滑動刷，滑動刷固定在位移拉力連接桿的一端，位移拉力連接桿的另一端焊接有連接桿拉環(huán)。

滑動刷由滑動刷支架、彈性導(dǎo)輪定位支架、導(dǎo)輪、短路片構(gòu)成，在滑動刷支架上端固定安裝彈性導(dǎo)輪定位支架，下端安裝短路片；導(dǎo)輪卡裝在彈性導(dǎo)輪定位支架的導(dǎo)輪安裝槽內(nèi)。彈性導(dǎo)輪定位支架11與滑動刷支架10之間安裝有彈簧。短路片用電阻率很低的片狀金屬材料制作成截面為開口梯形狀的短路片主體，短路片的上部的兩邊翻邊成短路片邊沿，用于將短路片卡入短路片卡槽內(nèi)固定在滑動刷支架上；

所述位移測量裝置是一個外表面絕緣裝置，分為測量裝置外殼和測量裝置頂蓋兩部分。測量裝置外殼的側(cè)壁上設(shè)有位移拉力連接桿引出孔，另一側(cè)壁外設(shè)有測量裝置外殼拉環(huán)，位移感應(yīng)裝置安裝在測量裝置外殼內(nèi)。在測量裝置外殼內(nèi)安裝短路電極板和受力彈簧，短路電極板上有最小尺度為△，測量二進制輸出量程為2^N，測量長度輸出量程為△·2^N的電極。短路電極板包括高位短路電極板、低位短路電極板；高位短路電極板安裝在高位短路電極板安裝處，低位短路電極板安裝在低位短路電極板安裝處，安裝高度均略低于位移拉力連接桿引出孔的高度；受力彈簧套在位移拉力連接桿外部，安裝在受力彈簧安裝槽內(nèi)。

測量裝置頂蓋上的頂蓋板面上設(shè)置有導(dǎo)輪導(dǎo)槽，卡入導(dǎo)輪，限制導(dǎo)輪的滾動軌跡。

所述在短路電極板上有最小尺度為△，測量二進制輸出量程為2^N的多組權(quán)值電極，相同權(quán)值電極均與對應(yīng)短路連接線連接，權(quán)值小于N/2的對應(yīng)短路電極分布于低位短路電極板，權(quán)值大于等于N/2的對應(yīng)短路電極分布于高位短路電極板。

連接導(dǎo)線包括短路連接線：La,Lb,Lc,Ld,Le,Lf,Lg,……Lx,Ly,Lz,常工作輸入電源導(dǎo)線LLp、觸發(fā)輸出電源導(dǎo)體連接導(dǎo)線LTout、位移觸發(fā)輸入電源導(dǎo)體連接導(dǎo)線LTin，連接導(dǎo)線通過連接線引出孔連接到測量裝置外殼外邊，在連接線引出孔處做密封處理。各短路連接線分別與對應(yīng)權(quán)值的短路電極短路連接。