[發明專利]一種雙開關落石預警裝置

在審

• 申請號: 202010728713.5
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111749255A
• 公開（公告）日: 2020-10-09
• 發明（設計）人: 洪習成;王建捷;牛瑞強;王磊;舒俊良;薛元;王建軍;付羅靖;常文江
• 申請（專利權）人: 四川交奧智控防護科技有限公司
• 主分類號: E02D17/20
• 分類號: E02D17/20;G08B21/10
• 代理公司: 成都禾創知家知識產權代理有限公司 51284
• 代理人: 許宜生

本發明公開了一種雙開關落石預警裝置，包括多個并排豎向設置的支撐柱，每一個支撐柱的底部均鉸接有一個基座；支撐柱的上部通過上拉錨繩與拉錨錨桿連接，上拉錨繩上設有第二開關傳感器和第二緩沖彈簧；支撐繩依次穿過多個支撐柱，支撐柱上從上到下依次并排設有多根支撐繩；兩個固定座分別設于并排設置的支撐柱兩側的延長線上，支撐繩的兩個端部分別連接到兩個固定座上；支撐繩上設有第一開關傳感器和第一緩沖彈簧；還包括有預警裝置。本發明在落石撞擊本發明后能通過第一開關傳感器和第二開關傳感器監測支撐繩和上拉錨繩的張力，然后通過預警裝置對路過的行人或車輛發出提醒；整體結構簡單，造價低廉，性能可靠。

技術領域

本發明涉及邊坡防護領域，具體涉及到一種雙開關落石預警裝置。

背景技術

我國是世界上地質災害最嚴重、受威脅人口最多的國家之一。近十數年來，我國地震頻發，包括2008年汶川地震、2010年青海玉樹地震、2019年四川宜賓地震等，地震造成山體巖土體結構更加破碎，次生的滑坡、崩塌等為落石災害提供大量物源，且伴隨公路、鐵路的快速修建和山區城鎮建設的日益增多，山區生態旅游事業的快速發展，導致崩塌落石災害安全問題愈加突出。數據表明，小方量崩塌、孤石造成的死亡人數每年超百人，且具有突發性、規律性不強、預測難度較大等特點，所以人類活動區崩塌落石的發生極有可能造成重大的生命和財產損失。

列車、車輛在山區行駛，其中最大的安全隱患之一就是落石，由于其發生時沒有任何征兆，極易對列車、車輛及線路造成破壞，造成列車、車輛顛覆等重大事故，嚴重危害鐵路、公路等的安全運輸。并且落石的發生具有突發性和不可預測性等特點，一年四季均有可能發生，因此，無法提前預測落石可能發生的時間及地點，很難做到防患于未然。

對于某些建于山區的重要設施的保護，目前大多采用柔性防護網，尤其是采用被動防護網進行攔截，被動防護網由于其防護機理原因目前攔截高度通常不超過5m，存在著落石飛躍及超防護能力致使防護失效的可能，如果不能及時發現落石飛躍或防護失效，勢必會帶來嚴重后果；對于安全風險等級不高的設施保護，如公路，由于點多線長，全部采用柔性防護進行防護，因防護建設成本過大，勢必難以全部實施落石攔截等防護。

針對崩塌落石災害防治，現有監測技術主要有分為三種，其一是在潛在崩塌危巖區或影響區直接布置傳感器，對可能脫離母體的巖體進行點對點的監控，如拉桿式位移計、震動傳感器等；其二是在存在崩塌落石危害的公路、鐵路和人類工程沿線邊坡設置能夠攔截落石的被動柔性防護網，并在防護網上安裝相應的傳感器，以實現對山坡滾石的實時監測和滾石災害的有效預警；其三是利用雷達、視頻解碼等非接觸式手段進行山體落石監測。

基于上述三種方法，其存在難以克服的技術問題：

通過直接在危巖體上布置傳感器，如拉桿式位移計、加速度計、傾角計等，通過監測危巖體裂縫的發展變化情況、危巖體啟動情況、危巖體角度轉動情況，進一步預測危巖狀態和具體崩落時間,這種方法雖能做到較好的預警，但是存在施工環境差、不安全因素多的不足，且對危巖體的施工本身就是對原有危巖的一種加速破壞；且難以解決“監測的沒崩落、崩落的沒監測”的矛盾，而將可能崩落的危巖體全部監測又存在成本較高、施工難度大的不足；且尤其在高山峽谷區、三峽庫區等艱險惡劣環境下，面臨傳感器采集終端和數據傳輸中繼站的供電不足和信號傳輸差問題，且尚無較好的解決方案。

通過在被動網各機構上安裝傳感器實現落石預警，一是在立柱上安裝傾斜傳感器，通過監測立柱的傾斜角度進行預警，能夠實現自動化預警，但仍存在以下不足：受外界因素如風、動物、人等影響大，易發生誤判，監測可靠度低。二是在錨索、上支撐繩上安裝拉力、振動、彎曲傳感器，通過監測防護網錨繩的拉力、振動或者上支撐繩的彎曲度判定落石的發生，具有抗干擾強、使用壽命長等優點，但仍存在以下不足：信號解調系統復雜，價格昂貴；光纖光柵傳感器易損壞，維修難度大且成本高。目前，此方法仍以監測被動網某一種物理量變化為預警指標，監測變量不全，漏報率較高；且傳感器數據傳輸方式多基于運營商網絡且功耗較高，具有在信號較差或者無信號地區難以推廣的不足。