[發明專利]一種滑坡深部傾角監測裝置及方法

在審

• 申請號: 201410728362.2
• 申請日: 2014-12-04
• 公開（公告）號: CN104359396A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 張青;張曉飛;曾克;楊卓靜;史彥新;孟憲瑋;呂中虎;郝文杰;蒿書利;韓永溫
• 申請（專利權）人: 中國地質調查局水文地質環境地質調查中心
• 主分類號: G01B7/30
• 分類號: G01B7/30
• 代理公司: 北京天達知識產權代理事務所(普通合伙) 11386
• 代理人: 馬東偉;龔頤雯

1.一種滑坡深部傾角監測裝置，其特征在于，包括：多個滑坡深部傾角監測探頭和監測儀器，其中，多個所述滑坡深部傾角監測探頭串聯起來，并布置在滑坡深處不同層位，

所述滑坡深部傾角監測探頭，與所述監測儀器相連接，用于對滑坡深處進行探測，并將探測到的電流信號反饋給所述監測儀器；

所述監測儀器，用于控制多個所述滑坡深部傾角監測探頭啟動或停止探測，并根據進行探測的所述滑坡深處傳感器發來到的電流信號進行計算得出滑坡深處不同層位的位移變化并以無線信號形式發送出去。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述滑坡深部傾角監測探頭具體包括：多芯電纜、電流型雙軸傾角傳感器、傳感器切換模塊以及密封倉，其中，電流型雙軸傾角傳感器通過導線與傳感器切換模塊相連，一起密封在密封艙中，

所述電流型雙軸傾角傳感器，用于對所在位置進行探測，并將探測結果以X、Y方向的電流信號的形式發送給所述監測儀器；

所述傳感器切換模塊，用于根據所述檢測儀器的請求觸發或關閉所述電流型雙軸傾角傳感器。

3.根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述傳感器切換器包括：多芯電纜接口、傳感器接口、解碼器電路以及繼電器電路，其中，

所述解碼器及相應電路，其控制輸入端通過所述多芯電纜接口與所述監測儀器相連，用于接收所述監控儀器發送ID編碼命令并發送給對應的解碼器進行解碼；

所述傳感器模塊接口，用于與所述電流型雙軸傾角傳感器相接，將所述雙軸電流傾角傳感器輸出的X、Y方向的電流信號發送給所述監測儀器；

所述繼電器及相應電路，與解碼器相連，并在解碼器的控制下實現繼電器的通斷，從而控制監測儀器與各個電流型雙軸傾角傳感器的通斷狀態。

4.根據權利要求1、2或3所述的裝置，其特征在于，所述監測儀器具體包括：編碼器驅動電路、電流測量模塊、微處理器控制模塊、無線發射模塊和電源模塊，其中，

所述編碼器驅動電路，采用74LS04芯片和三極管9013組成驅動電路，用以提高微處理器控制模塊輸出的ID編碼命令；

所述電流測量模塊，用于對雙軸電流傾角傳感器輸出的X、Y方向的電流信號進行測量，并將測量的電流信號輸出給微處理器控制模塊；

所述微處理器控制模塊，用于將接收到的電流信號轉換為電壓信號，并根據轉換后的電壓信號進行計算，計算出各深部傾角監測探頭傾角的變化，進而計算出不同層位的位移變化并發送給所述；

所述無線傳輸模塊，用于將微處理器控制模塊計算的結果發射出去；

所述電源模塊，用于供監測裝置工作所需要的電壓。

5.根據權利要求3或4所述的裝置，其特征在于，所述電流測量模塊是兩個獨立的測量通道，每個測量通道均包括：I/V轉換電路、濾波電路、主放電路和偏置基準電壓電路，其中，所述電流型雙軸傾角傳感器輸出的電流信號首先經過I/V轉換電路轉換為適宜的電壓信號，I/V轉換電路輸出的電壓信號經過電阻網絡分壓1/3后，輸入一階有源濾波電路；一階有源濾波電路濾除高頻干擾信號后再輸入主放電路進行放大后輸出給所述微處理控制模塊。

6.根據權利要求3或4所述的裝置，其特征在于，所述微處理器控制模塊具體包括：微控制器、存儲器、顯示器及輸入端組成，其中，微控制器用于根據轉換后的電壓信號進行計算，計算出各深部傾角監測探頭傾角的變化，進而計算出不同層位的位移變化；其自帶的AD轉換器用于將從所述電流測量模塊輸出的電流值轉換為電壓值，自帶的多串口用于驅動存儲器及無線發射模塊，自帶的GPIO口用于驅動顯示器。

7.一種滑坡深部傾角監測方法，其特征在于，包括：

將多個所述滑坡深部傾角監測探頭串聯起來，布置在滑坡深處不同層位，并將所述滑坡深部傾角監測探頭與所述監測儀器相連接；

所述監測儀器控制多個所述滑坡深部傾角監測探頭啟動或停止探測；

當某一滑坡深部傾角監測探頭根據所述監測儀器的請求啟動對滑坡深處進行探測時，將探測到的電流信號反饋給所述監測儀器；

所述監測儀器根據從進行探測的所述滑坡深處傳感器發來到的電流信號進行計算，得到滑坡深處不同層位的位移變化并以無線信號形式發送出去。