[發(fā)明專(zhuān)利]用于危巖監(jiān)測(cè)的拉線傳感器及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010509329.6
• 申請(qǐng)日: 2020-06-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111649661B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫向楠;吳俊江;孫花玲;陳佩凡;程?hào)|;李希;雷艷兵;熊建武;涂勝;李光譽(yù);李新明;文超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)葛洲壩集團(tuán)第一工程有限公司;中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)科技發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01B7/02
• 分類(lèi)號(hào): G01B7/02;G08C17/02
• 代理公司: 宜昌市慧宜專(zhuān)利商標(biāo)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42226
• 代理人: 彭婭

本發(fā)明提供一種用于危巖監(jiān)測(cè)的拉線傳感器及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括繞線輪和拉線轉(zhuǎn)輥；繞線輪可轉(zhuǎn)動(dòng)的支承在殼體內(nèi)，繞線輪用于卷繞拉線，繞線輪與彈性裝置連接，以使繞線輪將拉線向一個(gè)方向張緊；拉線轉(zhuǎn)輥可轉(zhuǎn)動(dòng)的支承在殼體內(nèi)，從繞線輪引出的拉線在拉線轉(zhuǎn)輥上卷繞多圈，并引出殼體，還設(shè)有用于檢測(cè)拉線轉(zhuǎn)輥的轉(zhuǎn)角的讀取裝置。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，它包括拉線傳感器和錨固桿，拉線傳感器固設(shè)在危巖的基礎(chǔ)側(cè)，錨固桿固設(shè)在危巖的滑移側(cè)；拉線傳感器與錨固桿之間設(shè)有開(kāi)挖槽，保護(hù)管設(shè)置在開(kāi)挖槽內(nèi)，連接鋼絲繩和拉線穿入到保護(hù)管內(nèi)。通過(guò)采用繞線輪與拉線轉(zhuǎn)輥分離的方案，克服了現(xiàn)有技術(shù)中拉線卷繞直徑的誤差。采用開(kāi)槽布置的方案，施工更加快捷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及拉線傳感器領(lǐng)域，特別是一種用于危巖監(jiān)測(cè)的拉線傳感器及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

我國(guó)幅員遼闊，有三分之二的國(guó)土屬于山地地貌，是世界上遭受山體崩塌災(zāi)害最嚴(yán)重的國(guó)家之一，而危巖崩塌會(huì)給人民的財(cái)產(chǎn)造成重大損失、人身安全受到威脅。根據(jù)地質(zhì)環(huán)境分析，危巖的形成包括內(nèi)部條件和外部條件兩類(lèi)，內(nèi)部條件包括地層巖性、坡體結(jié)構(gòu)、高陡臨空面；外部條件包括降雨、風(fēng)化、地震、溫度、植被、人類(lèi)工程活動(dòng)等。常用的監(jiān)測(cè)方式包括1、建設(shè)基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測(cè)點(diǎn)，通過(guò)全站儀對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)與監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的相對(duì)位置進(jìn)行監(jiān)測(cè)。2、采用激光位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。3、設(shè)置自動(dòng)化應(yīng)力監(jiān)測(cè)點(diǎn)。4、設(shè)置自動(dòng)化拉線式位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其中自動(dòng)化拉線式位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由于成本低廉，便于實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的監(jiān)測(cè)而被作為危巖監(jiān)測(cè)必不可少的監(jiān)測(cè)手段。常用的拉線式位移傳感器如中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN 109655022 A、CN110631614 A的結(jié)構(gòu)類(lèi)似。采用該類(lèi)結(jié)構(gòu)的拉線式位移傳感器存在的較大問(wèn)題在于精度不夠，具體表現(xiàn)為，為實(shí)現(xiàn)較大的測(cè)量量程，因此需要采用較大直徑的繞線輪，而拉線位移的檢測(cè)通常檢測(cè)繞線輪的轉(zhuǎn)角，而實(shí)際上卷繞在繞線輪上的每層拉線因?yàn)榫砝@直徑不同，由轉(zhuǎn)角計(jì)算得到的拉線長(zhǎng)度存在誤差，而卷繞順序較亂的狀態(tài)下，拉線的長(zhǎng)度更不可控。更進(jìn)一步的，現(xiàn)有的拉線式位移傳感器的所需的能耗較高，通常需要配置獨(dú)立的太陽(yáng)能電池系統(tǒng)來(lái)供電，導(dǎo)致成本高昂，或者持續(xù)使用時(shí)間較短，而在危巖區(qū)域更換電池的危險(xiǎn)性較高?，F(xiàn)有技術(shù)的巖土監(jiān)測(cè)均采用了預(yù)埋式方案，例如中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)CN 102162234 A或CN109115168 A的方案，但是預(yù)埋式方案的施工方法需要開(kāi)挖足夠的深度，用于危巖監(jiān)測(cè)的施工較為困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于危巖監(jiān)測(cè)的拉線傳感器及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠確保位移監(jiān)測(cè)的精度；優(yōu)選的方案中，能夠大幅降低拉線傳感器的能耗，以大幅延長(zhǎng)拉線傳感器的繼航時(shí)間；還便于在危巖監(jiān)測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)布置。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種用于危巖監(jiān)測(cè)的拉線傳感器，它包括繞線輪和拉線轉(zhuǎn)輥；

繞線輪可轉(zhuǎn)動(dòng)的支承在殼體內(nèi)，繞線輪用于卷繞拉線，繞線輪與彈性裝置連接，以使繞線輪將拉線向一個(gè)方向張緊；

拉線轉(zhuǎn)輥可轉(zhuǎn)動(dòng)的支承在殼體內(nèi)，從繞線輪引出的拉線在拉線轉(zhuǎn)輥上卷繞超過(guò)3圈，并引出殼體，還設(shè)有用于檢測(cè)拉線轉(zhuǎn)輥的轉(zhuǎn)角的讀取裝置。

優(yōu)選的方案中，所述的彈性裝置為盤(pán)簧，彈性裝置的一端與殼體固定連接，另一端與繞線輪固定連接。

優(yōu)選的方案中，所述的彈性裝置為彈性體，彈性體采用多股硅膠管絞合而成，彈性體的一端與繞線輪固定連接，彈性體的另一端與殼體固定連接。

優(yōu)選的方案中，殼體的一側(cè)或兩側(cè)設(shè)有延伸臂，延伸臂與殼體連通，彈性體設(shè)置在殼體內(nèi)，繞線輪的轉(zhuǎn)軸與彈性體的一端連接，延伸臂的自由端設(shè)有固定端頭，固定端頭與彈性體的另一端連接。

優(yōu)選的方案中，繞線輪與拉線轉(zhuǎn)輥之間設(shè)有第一導(dǎo)管，第一導(dǎo)管位于靠近拉線轉(zhuǎn)輥一端的位置；

還設(shè)有第二導(dǎo)管，第二導(dǎo)管用于將拉線轉(zhuǎn)輥上的拉線引出，第二導(dǎo)管位于靠近拉線轉(zhuǎn)輥另一端的位置。，使拉線始終從預(yù)設(shè)的位置卷繞到拉線轉(zhuǎn)輥上，并在另一預(yù)設(shè)的位置從拉線轉(zhuǎn)輥離開(kāi)，確保拉線在拉線轉(zhuǎn)輥上不會(huì)互相交疊。