[發明專利]一種包氣帶土體塌陷超前預報方法及系統

有效

• 申請號: 201910197259.2
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN109883480B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 姜伏偉;宋海軍
• 申請（專利權）人: 貴州理工學院
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G08B21/10
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 韓煒

1.一種包氣帶土體塌陷超前預報方法，其特征在于，包括如下步驟：

a.在包氣帶土體所處場地打2個孔，記為1號孔和2號孔，其中1號孔延伸至可溶性巖層(2)和土體層(3)的交界面(1)處，2號孔延伸至可溶性巖層(2)內的地下水位以下；

b.自交界面(1)開始，自下而上向1號孔內預埋多個土體含水率傳感器(4)，同時，在2號孔的底部設置地下水位傳感器(5)，并將土體含水率傳感器(4)和地下水位傳感器(5)連接在數據接收器(6)上，數據接收器(6)上設置數據傳輸器(7)，數據傳輸器(7)連接數據處理器(8)，數據處理器(8)上連接報警器(9)；

c.在數據處理器(8)中預先輸入土體含水率傳感器(4)所處位置高程，自下而上依次為h₁、h₂…h_x，同時根據常規方法測量土體層(3)的塌陷臨界含水率W_c，并將W_c輸入數據處理器(8)；

d.地下水位傳感器(5)實時監測到地下水位高程h_y，每個土體含水率傳感器(4)實時監測所在位置土體的含水率W_m，m＝1～x，并將數據傳輸給數據接收器(6)，再由數據傳輸器(7)傳輸給數據處理器(8)進行分析處理；

e.當h_y≥h_m，m＝1～x，且W_m＜W_c時，表示h_m處發生塌陷，數據處理器(8)發出報警信號，并有報警器(9)發出報警。

2.根據權利要求1所述的包氣帶土體塌陷超前預報方法，其特征在于：所述數據處理器(8)還連接有顯示裝置，當發出報警信號時，同時顯示塌陷位置高程h_m。

3.一種實現權利要求1-2任一項所述包氣帶土體塌陷超前預報方法的系統，其特征在于：包括有自可溶性巖層(2)和土體層(3)的交界面(1)開始，自下而上預埋的多個土體含水率傳感器(4)，和設于可溶性巖層(2)內的地下水位以下的地下水位傳感器(5)，土體含水率傳感器(4)和地下水位傳感器(5)分別連接在數據接收器(6)上，數據接收器(6)連接有數據傳輸器(7)，數據傳輸器(7)連接有數據處理器(8)，數據處理器(8)連接有報警器(9)。

4.根據權利要求3所述的實現包氣帶土體塌陷超前預報方法的系統，其特征在于：相鄰所述土體含水率傳感器(4)之間的間距為20-40cm。

5.根據權利要求4所述的實現包氣帶土體塌陷超前預報方法的系統，其特征在于：相鄰所述土體含水率傳感器(4)之間的間距為30cm。

6.根據權利要求3所述的實現包氣帶土體塌陷超前預報方法的系統，其特征在于：所述數據傳輸器(7)和數據處理器(8)經有線或者無線連接。

7.根據權利要求3所述的實現包氣帶土體塌陷超前預報方法的系統，其特征在于：所述報警器(9)為燈光報警器或者聲音報警器，或者燈光報警器與聲音報警器同時存在。

8.根據權利要求3所述的實現包氣帶土體塌陷超前預報方法的系統，其特征在于：所述報警器(9)設置在監控室，或者設置在預警現場，或者在監控室和預警現場同時安裝。