[实用新型]一种基于PNI磁传感阵列的山体滑坡监测装置

说明书

技术领域

本实用新型一种基于PNI磁传感阵列的山体滑坡监测装置,属于磁定位和山体滑坡监测领域。

背景技术

山体滑坡严重威胁人民的生命财产安全，破坏建筑、公路、铁路等设施，给国家造成了巨大的经济损失，是我国最为严重的地质灾害之一。山体滑坡的成因复杂，包括地震、地壳运动、降水、河流冲刷、地下水活动、人为因素等，预测困难。因此，对山体滑坡进行实时监测很有必要。常用的山体滑坡监测方法主要有：宏观异常观测经验法(根据动物异常反应、地表物明显位移、地陷、地裂等进行观测)、物探法、位移测量法、水位异常分析法、GPS定位法、航测遥感法和地声法等，但上述监测方法和仪器大都相应存在有监测预报的有效性和时效性较差、操作结构和实施程序复杂等不足。另外在现有技术中，比如基于光纤光栅传感器的山体滑坡监测装置、利用天然电磁波研制的DTY型地电探测仪等这些监测方法及装置普遍存在成本高、部分设备架设困难等多种缺陷，在实际应用中具有很大局限性。高精度、低成本、能自动化实时测量的滑坡体监测装置仍具有广阔的市场前景。基于上述缺点，开发出一套成本低、精度高、能自动化实时显示的山体滑坡监测装置显得尤为重要。

发明内容

本实用新型一种基于PNI磁传感阵列的山体滑坡监测装置，采用该探测装置进行山体滑坡监测，不仅可明显的监测到山体滑坡的存在，同时比传统的基于位移传感器等具有更加方便的安装。该装置具备良好的可操作性，降低误测的概率。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于PNI磁传感阵列的山体滑坡监测装置，包括传感器阵列、信号处理与通讯装置、PC上位机，以及位于山体滑坡层的永磁体，传感器阵列连接信号处理与通讯装置，信号处理与通讯装置连接PC上位机。所述传感器阵列包括多套完全一样的PNI磁传感器模块、每套PNI磁传感器模块的各轴完全正交、位置固定，所述传感器阵列用于信号的获取。所述信号处理与通讯装置包括多个微处理器模块，每一个微处理器模块连接对应的一套PNI磁传感器模块，信号处理与通讯装置用于采集所述PNI磁传感器模块测得的磁场数据，并上传至PC上位机。所述PC上位机用于磁场数据接收、处理、保存、实时显示。

所述微处理器模块分别读取相应的PNI磁传感器模块数据，在多机通信协议下将数据传给总处理器模块，总处理器模块进行数据处理后，通过串口、或者无线传输模块将测得的磁场数据上传给PC上位机。

所述微处理器模块为ARM单片机或者FPGA微处理器，所述总处理器模块为ARM单片机或者FPGA微处理器。

所述PNI磁传感器模块由驱动IC芯片连接三个单轴的磁传感器构成。

本实用新型一种基于PNI磁传感阵列的山体滑坡监测装置，技术效果如下：

1)、利用磁敏技术，对永磁体进行定位。该监测装置使用多套完全一样PNI磁传感器模块，采用差分处理消除地磁场和共模干扰等影响。为了提高磁定位的精确度，多套PNI磁传感器模块之间的位置相对固定。

2)、同时每套PNI磁传感器模块的三轴也必须完全正交，形成一个轴对称结构。总处理器模块在通信协议下，有序控制多个微处理器模块采集并接收磁传感器的磁场数据，进行相应的处理后通过串口(或者无线通讯模块)传给PC机。利用PC机强大的数据处理和图形显示能力来处理数据、长时间记录数据、实时显示图像。

3)、该探测装置灵敏度高，可操作性好，误差率低，且不受地磁场干扰，探头不宜被强磁场损坏，仪器可靠性好，易于维护。

附图说明

图1是本实用新型装置连接示意图；

图2是本实用新型装置的监测原理示意图；

图3是本实用新型装置的结构框图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于PNI磁传感阵列的山体滑坡监测装置，包括传感器阵列1、信号处理与通讯装置2、PC上位机3，以及位于山体滑坡层B的永磁体6，传感器阵列1连接信号处理与通讯装置2，信号处理与通讯装置2连接PC上位机3。所述传感器阵列1包括多套完全一样的PNI磁传感器模块、每套PNI磁传感器模块的各轴完全正交、位置固定，所述传感器阵列1用于信号的获取；

所述信号处理与通讯装置2包括多个微处理器模块4，每一个微处理器模块4连接对应的一套PNI磁传感器模块，信号处理与通讯装置2用于采集所述PNI磁传感器模块测得的磁场数据，并上传至PC上位机3。所述PC上位机3用于磁场数据接收、处理、保存、实时显示。