[發(fā)明專利]一種無線邊坡變形監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010572657.0
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111735406A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周建昆;楊同軍;張東明;黃宏偉;秦尚友;吳云清;李春陽;賀興平;李雄
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通建設(shè)集團股份有限公司;同濟大學(xué);云南建投博昕工程建設(shè)中心試驗有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16;G01B11/02
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 韓雪梅

1.一種無線邊坡變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括安裝支座、傳感支點和無線傳輸及數(shù)據(jù)儲存處理單元；所述安裝支座采用現(xiàn)澆形式埋設(shè)于邊坡表面，所述安裝支座底部向下預(yù)埋有鋼筋；所述傳感支點固定安裝于所述安裝支座上，所述傳感支點內(nèi)設(shè)置有無線收發(fā)模塊，所述傳感支點包括設(shè)置于邊坡裂縫兩側(cè)或疑似裂縫發(fā)展區(qū)域的無線激光測距傳感支點和多個等間距依次分布于變形邊坡的無線傾角傳感支點；所述無線激光測距傳感支點斜上方的邊坡處設(shè)置有與所述邊坡垂直的反射板，所述無線激光測距傳感支點與所述反射板間的相對距離變化用于表征邊坡裂縫的發(fā)展情況；所述無線激光測距傳感支點和所述無線傾角傳感支點分別與無線傳輸及數(shù)據(jù)儲存處理單元無線連接，所述無線傳輸及數(shù)據(jù)儲存處理單元對所述傳感支點的測量數(shù)據(jù)進行采集、無線傳輸、計算、處理和共享存儲，并用于邊坡變形計算及安全狀態(tài)分析。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線邊坡變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述無線傳輸及數(shù)據(jù)儲存處理單元包括無線網(wǎng)關(guān)、云端服務(wù)器和無線收發(fā)模塊；所述無線激光測距傳感支點和所述無線傾角傳感支點分別通過內(nèi)置的所述無線收發(fā)模塊將測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鰺o線網(wǎng)關(guān)，所述無線網(wǎng)關(guān)分別與各所述無線收發(fā)模塊和所述云端服務(wù)器進行無線連接，并用于將測量數(shù)據(jù)傳輸給所述云端服務(wù)器，所述云端服務(wù)器通過對接收到的測量數(shù)據(jù)進行計算、處理和存儲，并將處理結(jié)果用于計算邊坡的變形以及判斷邊坡的安全狀態(tài)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線邊坡變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述無線激光測距傳感支點和所述無線傾角傳感支點的監(jiān)測頻率相同，邊坡的整體變形根據(jù)無線激光測距支點數(shù)據(jù)和無線傾角傳感支點的數(shù)據(jù)求得，并通過下述公式計算：

Δx_i＝ΔL_i×(1-cos(Δθ_i))

Δy_i＝ΔL_i×sin(Δθ_i)

Δx＝ΔL₁×cos(α)+∑Δx_i，Δy＝ΔL₁×sin(α)+∑Δy_i

其中：ΔL_i為第i個無線傾角傳感支點處的邊坡邊長，選取每兩個支點中間距離折半相加，Δθ_i為第i個無線傾角傳感支點傾角的變化值，ΔL₁為無線激光測距傳感支點的相對距離讀數(shù)，α為無線激光測距支點的傾角感應(yīng)值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線邊坡變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述無線激光測距傳感支點和各所述無線傾角傳感支點分別通過安裝支架固定在所述邊坡表面，其中無線激光測距傳感支點的接受靶和激光發(fā)射器分別位于監(jiān)測邊坡的裂縫兩側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無線邊坡變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述無線傾角傳感支點包括多個獨立測點，每個獨立測點均勻布置在所測邊坡上；所述安裝支座位于所測邊坡表面以下至少50cm處。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的無線邊坡變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述無線激光測距傳感支點和各所述無線傾角傳感支點分別設(shè)置于所述安裝支座上，并采用膨脹螺栓與所述安裝支座緊密連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線邊坡變形監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述無線激光測距傳感支點和各所述無線傾角傳感支點分別設(shè)有獨立電源，所述獨立電源連接有太陽能發(fā)電板。