[發(fā)明專利]一種嵌入式滑坡深部大變形監(jiān)測裝置及方法

有效

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• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN109115145B
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 唐輝明;張俊榮;張永權;李長冬;胡新麗;馬俊偉;黃磊;程昊
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01B21/02
• 分類號: G01B21/02;G01B21/32
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 郝明琴

1.一種嵌入式滑坡深部大變形監(jiān)測裝置，其特征在于：包括監(jiān)測終端、滑面位移計、測斜管和數(shù)個固定式測斜儀，數(shù)個所述固定式測斜儀串聯(lián)固定在所述測斜管內，所述測斜管底部插入滑坡內且與基巖不固定，頂部穿過滑坡地表后設有監(jiān)測墩臺，所述監(jiān)測墩臺頂部封口且固定埋設有可調強制對中基座，所述可調強制對中基座內設有用于定位的GPS定位模塊，所述滑面位移計和所述固定式測斜儀均通過通信/供電線纜連接所述監(jiān)測終端，所述監(jiān)測終端包括通信控制器和電源組件，所述測斜管在位于初始狀態(tài)時保持豎直，所述滑面位移計通過混凝土固定在所述測斜管正下方的基巖內，且所述滑面位移計頂部與所述測斜管底部連接固定，當滑坡發(fā)生位移時，所述測斜管發(fā)生彎曲并移動，通過每一所述固定式測斜儀隨著所述測斜管的彎曲來測得滑坡地表至滑動位置的滑坡變形值，通過所述滑面位移計隨著所述測斜管底部的移動被拉伸來測得滑坡位移的距離值，同時通過所述GPS定位模塊來測出所述測斜管頂端的空間位置，分析結合三者數(shù)據(jù)來獲取滑坡變形的監(jiān)測結果，并通過所述通信/供電線纜將監(jiān)測結果傳輸至所述通信控制器內存儲，完成對滑坡深部變形的監(jiān)測。

2.如權利要求1所述嵌入式滑坡深部大變形監(jiān)測裝置，其特征在于：所述通信控制器內設有無線通訊模塊，所述通信控制器可通過所述無線通訊模塊將監(jiān)測結構發(fā)送至數(shù)據(jù)終端進行存儲和管理。

3.如權利要求1所述嵌入式滑坡深部大變形監(jiān)測裝置，其特征在于：所述滑面位移計，包括座本體，所述座本體內部為中空設計，且通過兩個隔板將內部空間從上至下依次分隔成第一腔室、第二腔室和第三腔室，所述第一腔室內放置第一拉繩編碼器，所述第二腔室內放置主控電路板，所述第三腔室內放置第二拉繩編碼器，所述主控電路板通過模塊連接線分別連接所述第一拉繩編碼器和所述第二拉繩編碼器，所述第一拉繩編碼器和所述第二拉繩編碼器通過鋼絲可移動連接一卡板，所述卡板與所述測斜管底部固定安裝，且所述卡板底部與所述座本體間安裝有支軸，當滑坡發(fā)生位移時，所述卡板與所述測斜管協(xié)同移動帶動所述支軸斷裂，進而拉動所述第一拉繩編碼器和所述第二拉繩編碼器延伸一定的長度，所述主控電路板通過所述模塊連接線可收集所述第一拉繩編碼器和所述第二拉繩編碼器被拉動時的測得的數(shù)據(jù)并傳輸。

4.如權利要求3所述嵌入式滑坡深部大變形監(jiān)測裝置，其特征在于：所述主控電路板通過所述通信/供電線纜連接所述通信控制器和所述電源組件，所述通信控制器用于進行傳輸數(shù)據(jù)，所述電源組件用于為所述主控電路板供電。

5.如權利要求1所述嵌入式滑坡深部大變形監(jiān)測裝置，其特征在于：所述通信/供電線纜穿過所述監(jiān)測墩臺側壁開口一端連接所述滑面位移計和數(shù)個所述固定式測斜儀，另一端連接所述通信控制器和所述電源組件，所述通信控制器和所述電源組件固定安裝在所述監(jiān)測墩臺上。

6.如權利要求5所述嵌入式滑坡深部大變形監(jiān)測裝置，其特征在于：所述通信/供電線纜外表面涂抹有潤滑油，用于減少在所述監(jiān)測墩臺側壁開口和所述滑坡土體內的摩擦力。

7.如權利要求1所述嵌入式滑坡深部大變形監(jiān)測裝置，其特征在于：任意相鄰兩所述固定式測斜儀的間距均相同。

8.如權利要求1所述嵌入式滑坡深部大變形監(jiān)測裝置，其特征在于，所述測斜管移動的計算方法為：

所述測斜管從初始位置A隨滑坡變形至變形位置B，可以得出其中一個固定式測斜儀處側向的位移大小為：

其中：d₀為n個固定式測斜儀處測斜管軸線與鉛垂線之間的偏移量總和；L為固定式測斜儀間距- ；θ_i為第i個測量段測斜管與鉛垂線的夾角；

所述測斜管整體從初始位置A至變形位置B之間的距離為：

其中：Δl為所述測斜管底部從初始位置A到變形位置B間的距離。