[發明專利]一種巖土體穩定性監測裝置及方法

有效

• 申請號: 202110146818.4
• 申請日: 2021-02-03
• 公開（公告）號: CN113155265B
• 公開（公告）日: 2022-09-20
• 發明（設計）人: 鄭甲佳;胡群芳;劉德軍;王飛;梁宇釩
• 申請（專利權）人: 中國路橋工程有限責任公司;同濟大學
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 北京錦信誠泰知識產權代理有限公司 11813
• 代理人: 倪青華

本發明涉及巖土體穩定性監測技術領域，尤其涉及一種巖土體穩定性監測裝置，包括數據采集模塊，用于采集巖土體的振動速度?時間信息；數據處理模塊，與所述數據采集模塊連接，用于接收所述數據采集模塊采集的數據并對數據進行處理；可視化預警模塊，與所述數據處理模塊連接，包括顯示屏，用于顯示所述數據處理模塊的處理后的數據；電源，與所述數據采集模塊、數據處理模塊、可視化預警模塊連接，用于為三者實時供電。本發明還請求保護一種巖土體穩定性監測方法。通過數據采集模塊向待監測巖土體發射激光，采集巖土體的監測信息，避免傳統監測方法需預先安裝監測點的弊端。

技術領域

本發明涉及巖土體穩定性監測技術領域，尤其涉及一種巖土體穩定性監測裝置及方法。

背景技術

巖土體穩定性是指坡沿、土體在一定坡高和坡腳條件下的穩定程度。邊坡失穩不僅會直接摧毀工程建設本身，而且也會對工程和人居環境帶來間接的影響和災害。因此，對邊坡、隧道掌子面、煤礦巷道等巖土體進行穩定性監測，研究巖土體變形機理，掌握巖土體變形規律，科學預測預報巖土體變形破壞，為防災減災提供依據具有十分重要的意義。

現有技術中，對巖土體穩定性的監測，多采用現象預報、經驗方程預報、統計分析預報、非線性預報以及綜合預報、實時追蹤動態預報等方式進行。然而在具體實踐中，上述監測預報方式多存在精確度差的問題，而且上述方式中多為接觸式監測，需要事先在坡體上安裝檢測點，降低了監測過程中的安全性。

鑒于上述問題的存在，本設計人基于從事此類產品工程應用多年豐富的實務經驗及專業知識，積極加以研究創新，以期創設一種巖土體穩定性監測裝置及方法，使其更具有實用性。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種巖土體穩定性監測裝置及方法，實現非接觸式巖土體穩定性監測。

為了達到上述目的，本發明一方面提供了一種巖土體穩定性監測裝置，包括：

數據采集模塊，用于采集巖土體的振動速度-時間信息；

數據處理模塊，與所述數據采集模塊連接，用于接收所述數據采集模塊采集的數據并對數據進行處理；

可視化預警模塊，與所述數據處理模塊連接，包括顯示屏，用于顯示所述數據處理模塊的處理后的數據；

電源，與所述數據采集模塊、數據處理模塊、可視化預警模塊連接，用于為三者實時供電。

進一步地，所述數據采集模塊中的數據采集儀為多普勒激光雷達發射器，所述多普勒激光雷達發射器與待測點間隔一定距離設置。

進一步地，所述數據采集包括以下步驟：

①在待測巖土體等間距布置監測點A_i(x,y)，i為監測點編號，x,y為測點的平面坐標，x_i+1-x_i、y_i+1-y_i為待測巖土體的

②采用多普勒激光雷達發射器遍歷采集所布置監測點的離散振動-時間采樣值S_i(t_t)。

進一步地，所述數據處理包括以下步驟：

①通過小波去噪濾除S_i(t_t)中的離散值；

②用離散的振動-時間采集值S_i(t_t)求取連續的振動-時間信息S_i(t)，具體為：

其中，i為監測點編號，S_i(t_t)為采樣值，N為采樣數，Δt為采樣點的時間間隔，k＝0,1,2,...,(N-1)/2；