[實用新型]地面沉降分層原位監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420465879.2
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN204043656U
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發(fā)明（設計）人: 張青;呂中虎;史彥新;孟憲瑋;張曉飛;郝文杰;韓永溫;曾克;楊卓靜;蒿書利
• 申請（專利權）人: 中國地質調查局水文地質環(huán)境地質調查中心
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;G08C17/02
• 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

技術領域

本實用新型涉及電子監(jiān)測技術領域，尤其涉及地面沉降分層原位監(jiān)測裝置。

背景技術

目前我國已經有50多個城市發(fā)生地面沉降災害，占世界之最，我國地面沉降監(jiān)測以長江三角洲、華北平原和汾渭盆地作為重點區(qū)域?，F(xiàn)階段我國區(qū)域性地面沉降監(jiān)測技術主要以InSAR、GPS、大地水準測量等方式為主，InSAR可以敏感地監(jiān)測出地面沉降的變化，但是由于地面沉降一般時間跨度數(shù)年，因此受到時間去相干及大氣影響等因素的限制。而GPS、大地水準測量等受設備及監(jiān)測受操作人員的技能素質及職業(yè)精神等因素影響，點狀監(jiān)測中基巖標、分層標等方式無論從占地面積，還是鉆孔等方面考慮，其前期投入巨大、施工條件苛刻，同時其無法實現(xiàn)區(qū)域性組網(wǎng)監(jiān)測，限制了其發(fā)展。我國現(xiàn)有50多個城市和地區(qū)發(fā)生地面沉降災害，影響范圍廣，隨著災害的發(fā)生發(fā)展，現(xiàn)有監(jiān)測手段越來越不能滿足目前監(jiān)測的需求，因此急需研究開發(fā)一種既實用又節(jié)約成本的監(jiān)測方法，實現(xiàn)在一井中對點狀地面沉降進行自動分層監(jiān)測采集，實現(xiàn)監(jiān)測網(wǎng)的構建，從整體上掌握地面沉降區(qū)域的發(fā)生及發(fā)展趨勢。

實用新型內容

鑒于上述的分析，本實用新型旨在提供一種基地面沉降分層原位監(jiān)測裝置，用以解決現(xiàn)有地面沉降監(jiān)測采集成本高、作用有限等問題。

本實用新型的目的主要是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

本實用新型提供了一種地面沉降分層原位監(jiān)測裝置，包括：下井裝置1、傳感器探頭2以及監(jiān)測儀器，其中，所述下井裝置1和所述傳感器探頭2分別與監(jiān)測儀器電連接，所述傳感器探頭2置于所述下井裝置1上，所述下井裝置1運行過程中不斷反饋脈沖信號給所述監(jiān)測儀器，所述傳感器探頭2將其從底部向上對不同巖層進行探測的電流信號反饋給所述監(jiān)測儀器；所述監(jiān)測儀器接收所述下井裝置1反饋的脈沖信號以及所述傳感器探頭2反饋的電流信號。

進一步地，所述下井裝置1具體包括：電機控制接口11、同步電機12、絞車13、光電編碼器14、電機供電電源15，其中，所述同步電機12一端通過所述電機控制接口11與所述監(jiān)測儀連接，另一端連接至所述絞車13，所述光電編碼器14與所述絞車13上的滑輪結合在一起，滑輪轉動時帶動所述光電編碼器14旋轉，所述光電編碼器輸出脈沖信號至所述監(jiān)測儀。

進一步地，所述傳感器探頭2具體包括：傾角傳感器23、電渦流傳感器21以及電纜，其中，傾角傳感器23和電渦流傳感器21封裝于一體；傳感器探頭2與監(jiān)測儀器之間通過電纜24連接，所述電渦流傳感器21和所述傾角傳感器23輸出電流信號至所述監(jiān)測儀器。

進一步地，所述傳感器探頭2上設置有兩組導向25。

進一步地，所述監(jiān)測儀器具體包括：編碼器電路3、傳感器信號處理電路4、微控制器5、無線發(fā)射器6、系統(tǒng)電源7以及液晶顯示器8，其中，所述編碼器電路3一端與所述編碼器14電連接，另一端與所述微控制器5電連接；所述傳感器信號處理電路4一端與所述傳感器探頭2電連接，另一端與所述微控制器5電連接；所述微控制器5一端分別與所述編碼器電路3和所述傳感器信號處理電路4連接，另一端與所述無線發(fā)射器連接；所述系統(tǒng)電源7分別與所述傳感器探頭2、所述無線發(fā)射器6、所述微控制器5以及所述液晶顯示器8連接；所述編碼器電路3將接收到的脈沖信號進行分頻后輸出給所述微控制器5，所述傳感器信號處理電路4將接收到的電流信號轉換為電壓信號后輸出給所述微控制器5，所述微控制器5采集所述編碼器電路3輸出的脈沖信號以及所述傳感器電路4輸出的兩路電壓信號并通過液晶顯示器8進行顯示；工作人員根據(jù)所述兩路電壓信號進行計算后，將計算結果通過所述無線發(fā)射器6發(fā)射出去。

進一步地，所述編碼器電路3具體包括：兩個三極管311、與非門312和74HC192計數(shù)芯片313，光電編碼器14輸出的脈沖信號通過三極管驅動，加大了馬沖信號輸出電流，然后通過與非門312進行電平處理，緊接著經過計數(shù)芯片313對脈沖信號進行分頻，最終將脈沖信號輸出至微控制器5。

進一步地，所述傳感器信號處理電路4具體包括：兩個采樣電阻、電壓跟隨器41和濾波器42，兩個采樣電阻分別將所述電渦流傳感器21和所述傾角傳感器23輸出的電流信號轉換為電壓信號，兩路電壓信號經過所述電壓跟隨器41以及所述濾波器42處理后輸出至微控制器5。