[實用新型]一種地表區域形變監測儀

有效

• 申請號: 201821193402.8
• 申請日: 2018-07-26
• 公開（公告）號: CN208751504U
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 蒿書利;郝文杰;張曉飛;楊進平;孟憲瑋;張宏斌
• 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: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 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: 龐許倩;馬東偉

本實用新型涉及一種地表區域形變監測儀，屬于地表監測技術領域，解決了現有技術或無法連續實時觀測或存在安裝耦合、單點測量的問題。本實用新型公開的地表區域形變監測儀，包括M×N個激光探測單元組成的M×N現場位移探測陣列、基站、太陽能供電單元。太陽能供電單元為基站運行提供電能。現場位移探測陣列均勻布設待監測地表區域，采集待監測地表區域的形變情況，并將所述形變情況以位移信息的形式通過無線網絡發送至基站，由基站對待監測地表區域的形變情況進行存儲和轉發，遠程發送給技術專家分析。本地表區域形變監測儀有利于遠程對上述地表變形情況進行連續觀察，及時發現采礦沉陷、滑坡、裂縫等地表變形情況。

技術領域

本實用新型涉及地表監測技術領域，尤其涉及一種地表區域形變監測儀。

背景技術

對采礦沉陷區、滑坡區、裂縫區地表的變形情況進行實時連續觀察是準確預報礦區沉陷、滑坡、裂縫等地質災害的有效途徑之一。

目前，對采礦沉陷區、滑坡體、裂縫地表進行自動化監測通常采用兩種方法：一種方法采用接觸式現場監測儀器，如拉桿、拉繩式位移計、磁制伸縮儀等，結合遠程網絡傳輸模塊，可以實現特定地表區域的實時形變監測，但該方法的缺點是一次只能測量一個單獨的點，而且還存在傳感器安裝耦合的問題；另一種方法采用遙感技術，包括無人機攝影、激光雷達、InSAR等，定期采集特定地表區域影像數據以觀察該地表區域發生的形變，這種方法屬于非接觸式，因此無須擔心傳感器安裝耦合的問題，但其缺點是只能進行定期觀測，而不能連續實時地進行監測，因此判斷結果可能會不準確，甚至漏判。

實用新型實用新型內容

鑒于上述的分析，本實用新型旨在提供一種地表區域形變監測儀，用以解決現有技術或無法連續實時觀測或存在安裝耦合、單點測量的問題。

本實用新型的目的主要是通過以下技術方案實現的：

一種地表區域形變監測儀，包括M×N個激光探測單元組成的M×N 現場位移探測陣列、基站；

所述現場位移探測陣列均勻布設在待監測地表區域內，每個所述激光探測單元包括激光探測器和對應的目標靶，所述目標靶設置在對應的激光探測器前方的預設距離處；

所述基站設置于待監測地表區域內靠近中心位置的基站安裝架的支撐板上；所述支撐板距離地面預設高度。

上述技術方案的有益效果如下：采用非接觸式激光探測單元，克服了普通傳感器(即接觸式現場監測儀器)安裝耦合問題。通過矩陣式探測單元的布設，且多個探測單元之間能夠通過自組網協議棧進行無線數據傳送，避免了因連線太多帶來的安裝困難，通過基站進行數據處理可將傳統的點監測轉換為面監測，為滑坡、礦區塌陷、裂縫等區域性形變監測提供更多、更可靠的數據。

在上述方案的基礎上，本實用新型還做了如下改進：

進一步，所述激光探測器包括激光位移傳感器、無線數據傳輸器；所述激光位移傳感器、無線數據傳輸器之間通過串口RS232數據線進行電氣連接；

所述激光位移傳感器布設于待監測地表區域地面上，所述無線數據傳輸器布設于對應的激光位移傳感器上方的地表支架上。

采用上述進一步方案的有益效果是：與現有技術的接觸式現場監測儀器相比，上述方案采用M×N的現場位移探測陣列進行數據監測，可測量整個待監測地表區域的形變，以及形變過程，即面監測，各個探測單元獲取的位移信息是相互獨立的，彼此之間不存在干擾，因此無須擔心傳感器安裝耦合問題。與現有技術的遙感技術相比，上述進一步方案可以連續實時觀測整個待監測地表區域的形變、形變過程，以及形變的具體坐標，因此具有突出的技術優勢。并且，采用了無線數據傳輸器，避免了有線數據連接帶來的安裝困難、各激光探測單元耦合嚴重的問題。

進一步，所述激光位移傳感器采用YF-YJ10激光位移傳感器。

所述無線數據傳輸器采用WLT2408無線數據傳輸器。