[发明专利]一种滑坡深部倾角监测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子监控技术领域，尤其涉及一种滑坡深部倾角监测装置及方法。

背景技术

中国是滑坡灾害的多发国家，滑坡灾害往往造成人员伤亡，道路掩埋，房屋损毁，严重威胁着国家和人民的生命财产安全。在滑坡地质灾害预测和治理过程前后，滑坡变形状况的监测是一个关键和重要的研究课题。

目前大多数滑坡的成功预测主要是通过地表人工监测，依靠经验丰富的专业技术人员对可能发生滑坡的现场进行实地观测，以此判断滑坡是否有继续发展的趋势。而对尚处于初始变形阶段和稳定变形阶段的滑坡，要进行整体预测预报，尤其是深部变形预测，必须借助于多种先进仪器设备。在以往的滑坡深部变形监测中，主要以钻孔倾斜仪为主。但由于其存在测试工作量大，自动化程度不高，远程操作比较困难，实时性不够等缺点，限制了其应用。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种滑坡深部倾角监测装置及方法，用以解决现有技术中对于滑坡预测仅限于地表监测的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种滑坡深部倾角监测装置，包括：多个滑坡深部倾角监测探头和监测仪器，其中，多个所述滑坡深部倾角监测探头串联起来，并布置在滑坡深处不同层位，

所述滑坡深部倾角监测探头，与所述监测仪器相连接，用于对滑坡深处进行探测，并将探测到的电流信号反馈给所述监测仪器；

所述监测仪器，用于控制多个所述滑坡深部倾角监测探头启动或停止探测，并根据进行探测的所述滑坡深处传感器发来到的电流信号进行计算出滑坡深处不同层位的位移变化并以无线信号形式发送出去。

进一步地，所述滑坡深部倾角监测探头具体包括：多芯电缆、电流型双轴倾角传感器、传感器切换模块以及密封仓，其中，电流型双轴倾角传感器通过导线与传感器切换模块相连，一起密封在密封舱中，

所述电流型双轴倾角传感器，用于对所在位置进行探测，并将探测结果以X、Y方向的电流信号的形式发送给所述监测仪器；

所述传感器切换模块，用于根据所述检测仪器的请求触发或关闭所述电流型双轴倾角传感器。

进一步地，所述传感器切换器包括：多芯电缆接口、传感器接口、解码器电路以及继电器电路，其中，

所述解码器及相应电路，其控制输入端通过所述多芯电缆接口与所述监测仪器相连，用于接收所述监控仪器发送ID编码命令并发送给对应的解码器进行解码；

所述传感器模块接口，用于与所述电流型双轴倾角传感器相接，将所述双轴电流倾角传感器输出的X、Y方向的电流信号发送给所述监测仪器；

所述继电器及相应电路，与解码器相连，并在解码器的控制下实现继电器的通断，从而控制监测仪器与各个电流型双轴倾角传感器的通断状态。

进一步地，所述监测仪器具体包括：编码器驱动电路、电流测量模块、微处理器控制模块、无线发射模块和电源模块，其中，

所述编码器驱动电路，采用74LS04芯片和三极管9013组成驱动电路，用以提高微处理器控制模块输出的ID编码命令；

所述电流测量模块，用于对双轴电流倾角传感器输出的X、Y方向的电流信号进行测量，并将测量的电流信号输出给微处理器控制模块；

所述微处理器控制模块，用于将接收到的电流信号转换为电压信号，并根据转换后的电压信号进行计算，计算出各深部倾角监测探头倾角的变化，进而计算出不同层位的位移变化并发送给所述；

所述无线传输模块，用于将微处理器控制模块计算的结果发射出去；

所述电源模块，用于供监测装置工作所需要的电压。

进一步地，所述电流测量模块是两个独立的测量通道，每个测量通道均包括：I/V转换电路、滤波电路、主放电路和偏置基准电压电路，其中，所述电流型双轴倾角传感器输出的电流信号首先经过I/V转换电路转换为适宜的电压信号，I/V转换电路输出的电压信号经过电阻网络分压1/3后，输入一阶有源滤波电路；一阶有源滤波电路滤除高频干扰信号后再输入主放电路进行放大后输出给所述微处理控制模块。

进一步地，所述微处理器控制模块具体包括：微控制器、存储器、显示器及输入端组成，其中，微控制器用于根据转换后的电压信号进行计算，计算出各深部倾角监测探头倾角的变化，进而计算出不同层位的位移变化；其自带的AD转换器用于将从所述电流测量模块输出的电流值转换为电压值，自带的多串口用于驱动存储器及无线发射模块，自带的GPIO口用于驱动显示器。

本发明还提供了一种滑坡深部倾角监测方法，包括：