[发明专利]一种地质变形及滑塌预警系统

说明书

技术领域

本发明公开一种地质变形及滑塌预警系统，旨在提供的系统解决地质变形及滑塌预报的问题。安装该地质变形及滑塌预警系统后，当山体开始有滑塌趋势的各个阶段时，只要山体变形开始有裂缝、位移，该系统就会启动测量到，通过预报仪内设置的预报判断专家系统可以预报变形的各个阶段，并通过数据收发器将预报和数据发送到手机和外部数据收发器。

背景技术

现有的山体变形测量，采用的是我们称之为表面位移监测法的一些常规监测，包括全站仪、经纬仪、水准仪以及GPS监测，其后，人们还陆续试验了声波测试法、雨量预报法及地下水位计测量法等传统的监测方法，但效果都不甚理想，并很难对隧道、煤矿等的塌方进行监测。传统的监测方法主要是在现场两点间布有一定的传感器或仪表，再通过人工定时读取数据。但因不能实时采集有用信息，且需要工作人员的昼夜值守，并不能随时预测预报，不仅消耗人力资源，其安全可靠性也得不到有效保障。而通过深部位移监测法，即钻孔倾斜仪进行检测，虽然能够确定滑面位置,但产生较大错动后，倾斜位移监测失效，后期滑坡位移数据无法获得，并且钻孔、安装复杂，一般的人不可能安装，费用巨大，更不适合未发现裂缝前安装，而且安装位置的局限性很大，不能大面积监测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺点，提供一种结构简单、易安装、一学就会、免值守、可大面积监测、可以免维护3—5年，只要山体不变形免维护时间将更长的自动预报地质变形及滑塌预警系统。本发明设计一种地质变形及滑塌预警系统，包括固定柱、约束桩、绳、预报仪、绳张紧器，其特征在于：所述的固定柱与约束桩分别固定到山体或洞壁上预测地质不变形处和山体或洞壁上预测地质可能变形处，绳一端固定到该固定柱上，将绳通过数个约束桩在沿地质变形的表面垂直方向进行约束，约束桩与绳相对移动，绳的另一端通过另一约束桩约束到山体或洞壁上，绳张紧器装于绳之间或末端，将绳绷紧在山体或洞壁表面；预报仪固定到预测地质可能变形的山体或洞壁上，将固定在预报仪上测量山体或洞壁与绳相对位移的传感器测量头紧贴在绷直的绳上，使其能随绳相对移动。所述的约束桩有若干个，所述的预报仪至少有一个以上。其特征在于：预报仪由位移传感器、微动开关和数据处理器与数据收发器、电源组成。其特征在于：预报仪由微动开关和数据处理器与数据收发器、电源组成。其特征在于：预报仪增加土壤湿度传感器。其特征在于：将绳通过数个约束桩在沿山体或洞壁表面的垂直方向进行约束，采用在约束桩上打洞将绳穿过约束桩或将绳约束在约束桩上安装的滚轮或者钩环上。其特征在于：绳张紧器由弹性元件组成。其特征在于：绳张紧器由绳及悬挂重物组成。其特征在于：固定柱与约束桩是分别浇注于山体或洞壁中的钢筋水泥桩或者固定在山体或洞壁岩石上，或者是坚硬材料打入山体或洞壁中，或者是固定于山体中的树干、或者是约束桩固定于槽口向上的槽体上，槽内装填重物，将槽置于浅层泥土中。其特征在于：预报仪的位移传感器外露部分和发射天线位于一密闭容器外，位移传感器内部和数据处理器与数据收发器、电源均位于一个防腐蚀、防进水的密闭容器内。一种地质变形及滑塌预警系统检测预报方法，其特征在于：当山体或洞壁有位移时，绳相对触发预报仪上的微动开关，预报仪被自动启动，预报仪上的数据处理器采集位移信号，并计算出位移速度与位移加速度，根据数据评定出地质变形的各个阶段和意外触动，通过数据收发器发出数据、预报地质变形、意外触动、电池电量，并可通过数据收发器，从外部发送数据对预报仪已设定的程序进行修改。一种地质变形及滑塌预警系统的布置方法，其特征在于：固定柱与约束桩分别固定到山体或洞壁上预测地质不变形处和山体或洞壁上预测地质可能变形处，绳一端固定到该固定柱上，将绳通过数个约束桩在沿地质变形的表面垂直方向进行约束，约束桩与绳相对移动，绳的另一端通过另一约束桩约束到山体或洞壁上，绳张紧器装于绳之间或末端，将绳绷紧在山体或洞壁表面；预报仪固定到预测地质可能变形的山体或洞壁上，将固定在预报仪上测量山体或洞壁与绳相对位移的传感器测量头紧贴在绷直的绳上，使其能随绳相对移动，在同一根绳上沿起伏山体或洞壁可以布置数个约束桩，一个或数个预报仪。

本发明与现有技术相比较有如下有益效果：

1.      易安装、监测范围大：山体经预测可能变形滑塌，如开挖土石方前，可以沿山体起伏几百米或上千米布置、沿隧道、煤矿可能塌方的洞壁布置或沿可能塌陷的地面布置。一套系统可以监测上万平方米的山体。只要读过小学的人，按说明书一看就会安装、使用，不需要专业的人士，易推广。