[发明专利]一种基于电子系统的现场岩体结构面变形长期监测装置和方法

说明书

一种基于电子系统的现场岩体结构面变形长期监测装置方法，装置包括激光发射部件、激光接收部件；激光发射部件包括激光发射器；激光接收部件包括固定板及在所述固定板上设置的多个光电传感器；每个所述光电传感器分别与控制器连接，激光发射器与控制器通过计时器连接。方法包括定位、初测、实时测定、比对。本发明优选的是，避免了野外岩体结构面变形监测的单一性，更是克服了野外复杂环境下岩体结构面变形监测时间上的局限性。

技术领域

本发明实用岩体结构面的变形监测，尤其是一种可用于在野外长期复杂环境下岩体结构面张开变形与剪切变形的电子监测装置。

背景技术

岩体结构面中节理、裂隙在地应力的作用下承受着挤压、张开和剪切等变形，岩体的结构面变形处是应力释放或集中的关键部位，其性质往往控制着整个岩体结构的稳定，也是决定边坡稳定的关键所在。岩体结构面的发育将直接影响边坡的变形稳定，很可能使前期稳定的边坡向不稳定方向发展，所以岩体结构面的变形监测对岩体工程研究非常重要。在重力和其他因素作用下，一方面结构面开度会裂化，另一方面会沿着结构面发生剪切变形，因此，对节理岩体的结构面变形进行现场监测进而为边坡变形稳定提供基础数据显得尤为重要。

目前，野外岩体结构面的变形监测方法有许多种，精密仪器及电子监测装置试验的成本高、实施难度比较大，难以满足野外监测的复杂环境(如工程施工，温度、湿度变化等)。边坡岩体结构面的变形监测对于边坡稳定性研究具有重要意义，而现有的测量装置在安装过程中缺少安装校核部分，在野外环境下校核不够完善，难以避免由于装置安装过程中带来的误差；相对于大多数测量装置，都是单点进行测试，测试误差大，且单点测试极易失效，而且现有的测量装置难以适用于野外的复杂环境，以及对岩体结构面的变形进行监测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供基于电子系统的现场岩体结构面变形长期监测装置，可以解决环境复杂、无法同时考虑法向与剪切两个方向的变形影响问题，实现在复杂环境下，对岩体结构面变形的双向监测，且不需要长人员长时间近距离观察。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种基于电子系统的现场岩体结构面变形长期监测装置包括激光发射部件、激光接收部件；

所述激光发射部件包括激光发射器；

所述激光接收部件包括固定板及在所述固定板上设置的多个光电传感器；

每个所述光电传感器分别与控制器连接，激光发射器与控制器通过计时器连接。

进一步讲，所述监测装置包括太阳能电板，太阳能电板与蓄电池连接，

激光发射器、光电传感器、温度传感器、计时器、控制器分别与蓄电池连通。

进一步讲，激光发射部件还包括由旋转电机驱动的旋转底座，所述激光发射器设在旋转底座上，所述旋转电机与控制器通过计时器连接；

所述激光接收部件至少包括二块固定板，每块所述固定板上各设置多个光电传感器。

一种基于电子系统的现场岩体结构面变形长期监测方法包括定位、初测、即时测定、校核、实时测定、比对；

所述定位，将固定板上的多个光电传感器的中心位置进行定点，并一个平面上依次标出其中心位置点A1\A2\A3…An,然后用直线将相邻的中心位置A1\A2\A3…An点连接起来组成定位平面图；

所述初测，固定板放置在结构面一侧、激光发射器放置在结构面另一侧，启动激光发射器发射激光，固定板上某个光电传感器接收到激光信号，将接收到激光信号的光电传感器对应的中心位置点在定位平面图上标出，即初始位置点；

所述即时测定，在确定初始位置后，随即启动激光发射器向固定板方向发射激光，并将接收到激光信号的光电传感器对应的中心位置点在定位平面图上标出，即为即时位置点；