[其他]全自动岩、土体位移监测的野外采样、编码及电台控制机

说明书

本发明涉及一种用于全自动监测岩、土体位移的野外采样、编码及电台控制机。

经查阅专利文献资料，未发现有小型、轻便能自动连续采集岩、土体位移数据，进行远距离传输、报警的仪器设备。比较接近的技术是多路通讯系统，我国电子工业部六所微机开发部研制的长城0520及IBMPC微机多路通信系统，主要由调制解调器、回路串行l/O匹配板及点到多点的通信软件三部分组成，它较难用于野外地质工作。特别是对岩、土体位移自动监测，还需建立专门的数据采集和自动控制系统等。

本发明的任务是：根据岩、土体位移是缓慢运动，采样和传输可用直流传输讯号的特点，不采用复杂控制程序，创造一种小型、轻便能连续记录、远距离传输、报警的全自动监则岩、土体位移的野外采样、编码及电台控制仪器。

本发明的解决方案是：由野外布线网络、外引插座接口，采样、编码、串行输出电路，探头电源控制电路，采样、收发转换控制电路，报警电路，稳压电源，电台接口及电台组合构成。

野外布线网络：是由贯穿位移岩、土体与外引插座接口插座相等的若干根信号总线并把探头分成与信号总线数相同的一个或若干个组和由与探头电源控制电路中舌簧开关组数相同的若干组探头及相同数的分组电源线，以及在经过探头组附近的一根信号总线上并联该组探头数的导线与分线器相接，分线器另一端与各探头相接而组成。

外引插座接口：由若干个插座和相应数的“厂”形滤波电路组成。

采样、编码、串行输出电路：由振荡电路、编码器、电子开关、A/D转换器和门电路组成。

探头电源控制电路：由分频时序脉冲电路及多组舌簧开关组成。

采样、收发转换控制电路：由选频网络、门电路和触发电路组成。

电台接口：由自动收发转换状态接口、收讯接口、发讯接口三部分组成。自动收发转换状态接口，是从按压开关的各触点上引两根导线与仪器上小继电器的舌簧相接。收讯接口，是从电台喇叭处引出两导线一根接晶体三极管的基极，另一根接地。发讯接口，是从无线电话机的话筒上引两导线，一根接地，另一根接串行编码组合输出端。

报警电路：由一组振荡器，同时从超限报警探头引出两根导线与小继电器舌簧管两端相接组成报警电路。当超限报警探头被触发时6组斯密特电源被接通，电台收发转换开关被短路，立即发出报警信号，达到报警目的。

稳压电源：由+10V稳压电源;+6.5V稳压电源及-9V电源组成。

本发明的优点：

1.本发明不采用复杂的控制程序，其结构简单，小型轻便，均采用成型集成块电子元件。造价比现有的多路数据通讯系统低100倍左右，且自动功能高，易于普及推广。

2.具有较高的自动工作能力：①能在中心控制室的指挥下自动开启仪器工作;②能自动控制电台收、发转换;③能自动轮流采样;④能自动编码、自动交电台发射;⑤能自动检查质量、自动指示野外探头故障;⑥有较高压制干扰能力;⑦工作完毕后能自动关闭仪器电源和电台。

3.本发明具有采样灵活性高，在中心控制室的指挥下能任意时刻远距离数据调运，并具有自动报警功能，以便随时了解位移岩、土体的活动状态，及时采取有效措施。

4.本发明在仪器的输入端采用了“厂”形滤波电路、探头采用直流电源，探头输入的信号是稳定的直流信号，克服了长距离信号传输中干扰成份和讯号衰减改变的问题。

5.本发明设计了特殊的探头电源控制电路与野外布线网络配合，只用8根讯号数据总线，把野外72个各种测试探头分成九组，轮流对每一组探头供电和接通讯号线，在对某一组探头供电和采样时，其余探头全部处于断路状态，既不发生干涉，又保证了监测质量，达到少用导线和芯片又能满足对较大规模位移岩、土体监测，还可根据需要任意扩展探头数量。

6.本发明与两用滑体内蠕动、内位移测试探头，两用滑体沉降仪，两用自动温度补偿伸缩计，两用滑体水位计，两用高精度变形计，滑体超限报警探头，组合接口，由全自动岩、土体位移监测的中心控制、译码、万用接口仪器控制，而组成全自动岩、土体位移监测系统。可在距离岩、土体位移现场50公里以上甚至几百公里、上千公里的室内随时收集所测岩、土体位移的各类数据。完全不需要人转换和处理，而由机器自动把数据输入计算机，把岩、土体位移活动的各数据自动计算和打印出来。当岩、土体地表位移量超过所选定的限量时能自动报警，以便及时采取防范措施。