利用組合球位置變化預測危巖體崩塌的裝置的製作方法
2023-05-16 04:46:51 1
專利名稱：利用組合球位置變化預測危巖體崩塌的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於危巖體崩塌監測技術領域，尤其涉及一種利用組合球位置變化預測危巖體崩塌的裝置及方法。
背景技術：
危巖體的安全監測研究由來已久，其監測方法也有多種方法，傳統的方法採用直觀的千分尺觀察法，就是直接用千分尺直接測量危巖體的裂縫寬度變化，這種測量方法直觀簡單，但是存在精度差以及不能記錄等問題；隨著科學技術的進一步發展，GPS, INSAR三維雷射掃描儀等也被引入到危巖體的安全檢測中，雖然數據的採集方便，但是精度仍然不能很好滿足監測要求，且成本昂貴，在實際的工程運用中，對於危巖體的崩塌尚不能起到很好的監測預測的效用。
發明內容本實用新型的目的就是為了解決現有技術存在的精度不能滿足監測要求，成本昂貴，對於危巖體的崩塌不能起到很好的監測預測效果的問題；提供一種利用組合球位置變化預測危巖體崩塌的裝置；採用該裝置對危巖體的崩塌預測，能克服通常情況下的惡劣環境對監測的影響，抗幹擾測量方便，並且精度高，成本低廉。為了實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案:一種利用組合球位置變化預測危巖體崩塌的裝置，包括無線位移傳感器，接收主機，接收終端，無線位移傳感器與接收主機通過無線數據傳輸連接，接收主機與接收終端通過無線或有線數據連接，無線位移傳感器設於不同直徑的若干球形塑料殼體內。所述球形塑料殼體直徑規格範圍為0.lm-1.0m,相鄰直徑規格的直徑間隔為0.1m0無線位移傳感器通過內部支撐構件與球形塑料殼體連接。一種利用組合球位置變化預測危巖體崩塌的裝置進行預測的方法，包括以下步驟:I)在形成危巖體裂縫上，選取待測點，然後由這些點處把各個帶有無線位移傳感器的球形塑料殼體放入裂縫內部，自由落下；在裂縫內部寬度小於球體直徑處，球形塑料殼體由於受到兩側巖體的支持力，保持靜止；2)裂縫進一步發育，裂縫內部的寬度會隨之擴展，球形塑料殼體也會隨兩側巖體的寬度增大，從而產生相應的下落位移量；當球形塑料殼體發送出的位置數據發生變化時，裂縫的內部寬度在增大，裂縫在進一步發育。在一定時間段內小球的位置數據變化越大，裂縫也就擴展越迅速，從而說明危巖體的崩塌徵兆越明顯；3 )從球形塑料殼體被放置到裂縫內部開始，球形塑料殼體內部的無線位移傳感器就會每個Is (可自定義設定)向接收主機發送自己的位置信息數據，接收主機自動記錄儲存各個小球的位置信息，為後期的電腦數據處理提供數據保障。球形塑料殼體內部的無線位移傳感器發送一次自身位置信息數據，接收主機記錄一次，並且可以每隔Is (可自定義設定)全天二十四小時向接收主機發送自身位置信息數據。與球形塑料殼體內無線位移傳感器配對的接收主機同時分別按時序記錄各個球形塑料殼體實時傳送的自身位置信息，實現對多點的同時監測，組成無線監測網絡。接收主機採集的數據，通過在電腦上讀取、進行處理和準確分析，圖像化地給出各個球形塑料殼體的位置變化情況，建立組合球的位置變化與裂縫發育寬度擴展的時空關係，進一步預測裂縫的發育狀況和危巖體的崩塌。本實用新型工作原理:本實用新型包括無線位移傳感器，接收主機，接收終端，無線位移傳感器用於實時採集自身的位置信息，接收主機用於採集、接收無線位移傳感器發送的數據，接收終端用於接收來自接收主機的數據傳輸、並進行數據的處理分析，無線位移傳感器與接收主機通過無線數據傳輸連接，接收主機與接收終端通過無線或有線數據連接，無線位移傳感器設於不同直徑的若干球形塑料殼體內。接收終端為筆記本電腦，所述筆記本電腦設有數據處理軟體,能實時、不間斷接收主機的數據傳輸,並及時作出數據的處理分析。球形塑料殼體滿足防水，防高溫，防腐蝕等要求，能在野外的通常惡劣環境中持續工作。使用時接收主機固定安置於較安全的固定位置點，能在野外通常的惡劣環境中持續工作，在形成危巖體裂縫上選取待測點，根據不同裂縫寬度設置直徑不同的球形塑料殼體、將不同直徑的球形塑料殼體設於預定測量點的裂縫內部，使其自由落下，在裂縫內部寬度小於球體直徑處，小球由於受到兩側巖體的支持力，保持靜止。由於裂縫的進一步發育，裂縫內部的寬度會隨之擴展，球體也會隨兩側巖體的寬度增大，從而產生相應的下落位移量；因此，當球體發送出的位置數據發生變化時，我們可以認為裂縫的內部寬度在增大，也就是裂縫在進一步發育。在一定時間段內小球的位置數據變化越大，裂縫也就擴展越迅速，從而說明危巖體的崩塌徵兆越明顯。從小球被放置到裂縫內部開始，球體內部的無線位移傳感器就會實時(可自定義，例如每隔Is)向接收主機發送自己的位置信息數據，接收主機接收後自動記錄儲存各個小球的位置信息、為後期的電腦數據處理提供數據保障，信息匯總整理後輸出各個小球的位置數位化信息到接收終端、例如配置筆記本電腦中，進一步加以處理，圖像化地給出各個小球的位置變化情況，建立組合球的位置變化與裂縫發育寬度擴展的時空關係，進一步預測裂縫的發育狀況和危巖體的崩塌。本實用新型的有益效果:1.本實用新型採用組合球隨著危巖體裂縫擴展產生的位置變化以監測危巖體的崩塌，結構簡單，抗幹擾能力強，測量方便，抗幹擾能力強；2.並且精度高,成本低廉。3..實現無線位移傳感器，接收主機，接收終端之間的數據無線交互網絡，克服了通常情況下惡劣環境對監測的影響。
圖1是本實用新型球體內部結構組成示意圖；圖2是本實用新型裝置無線傳感器網絡示意圖。其中，1.球形塑料殼體；2.內部支撐構件；3.無線位移傳感器。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型做進一步說明。一種利用組合球位置變化預測危巖體崩塌的裝置，結合圖1，圖2，包括無線位移傳感器3，接收主機，接收終端，無線位移傳感器3與接收主機通過無線數據傳輸連接，接收主機與接收終端通過無線或有線數據連接，無線位移傳感器3設於不同直徑的若干球形塑料殼體I內。所述球形塑料殼體直徑規格範圍為0.lm-1.0m，相鄰直徑規格的直徑間隔為
0.lm。接收終端為筆記本電腦，所述筆記本電腦設有數據處理軟體，能實時、不間斷接收主機的數據傳輸，並及時作出數據的處理分析。無線位移傳感器3通過內部支撐構件2與球形塑料殼體I連接。一種利用組合球位置變化預測危巖體崩塌的裝置進行預測的方法，包括以下步驟:I)在形成危巖體裂縫上，選取待測點，然後由這些點處把各個帶有無線位移傳感器3的球形塑料殼體I放入裂縫內部，自由落下；在裂縫內部寬度小於球形塑料殼體I直徑處，球形塑料殼體I由於受到兩側巖體的支持力，保持靜止；2)裂縫進一步發育，裂縫內部的寬度會隨之擴展，球體也會隨兩側巖體的寬度增大，從而產生相應的下落位移量；當球體發送出的位置數據發生變化時，裂縫的內部寬度在增大，裂縫在進一步發育。在一定時間段內球形塑料殼體I的位置數據變化越大，裂縫也就擴展越迅速，從而說明危巖體的崩塌徵兆越明顯；3)從球形塑料殼體I被放置到裂縫內部開始，球形塑料殼體I內部的無線位移傳感器3就會每個Is (可自定義設定)向接收主機發送自己的位置信息數據，接收主機自動記錄儲存各個球形塑料殼體I的位置信息，為後期的電腦數據處理提供數據保障。球形塑料殼體I內部的無線位移傳感器發送一次自身位置信息數據,接收主機記錄一次，並且可以每隔Is (可自定義設定)全天二十四小時向接收主機發送自身位置信息數據。與球形塑料殼體I體內無線位移傳感器3配對的接收主機同時分別按時序記錄各個球形塑料殼體I實時傳送的自身位置信息，實現對多點的同時監測，組成無線監測網絡。接收主機採集的數據，通過在電腦上讀取、進行處理和準確分析，圖像化地給出各個球形塑料殼體I的位置變化情況，建立組合球的位置變化與裂縫發育寬度擴展的時空關係，進一步預測裂縫的發育狀況和危巖體的崩塌。上述雖然結合附圖對實用新型的具體實施方式
進行了描述，但並非對本實用新型保護範圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護範圍以內。
權利要求1.一種利用組合球位置變化預測危巖體崩塌的裝置，其特徵是，包括無線位移傳感器，接收主機，接收終端，無線位移傳感器與接收主機通過無線數據傳輸連接，接收主機與接收終端通過無線或有線數據連接，無線位移傳感器設於不同直徑的若干球形塑料殼體內。
2.如權利要求1所述的利用組合球位置變化預測危巖體崩塌的裝置，其特徵是，所述球形塑料殼體直徑規格範圍為0.lm-1.0m，相鄰直徑規格的直徑間隔為0.lm。
3.如權利要求1所述的利用組合球位置變化預測危巖體崩塌的裝置，其特徵是，所述無線位移傳感器通過內 部支撐構件與球形塑料殼體連接。
專利摘要本實用新型公開了一種利用組合球位置變化預測危巖體崩塌的裝置，包括無線位移傳感器，接收主機，接收終端，無線位移傳感器與接收主機通過無線數據傳輸連接，接收主機與接收終端通過無線或有線數據連接，無線位移傳感器設於不同直徑的若干球形塑料殼體內，所述球形塑料殼體直徑規格範圍為0.1m-1.0m,相鄰直徑規格的直徑間隔為0.1m，無線位移傳感器通過內部支撐構件與球形塑料殼體連接；採用該裝置對危巖體的崩塌預測，能克服通常情況下的惡劣環境對監測的影響，抗幹擾測量方便，並且精度高，成本低廉。
文檔編號G01V9/00GK202975359SQ20122070851
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日
發明者薛翊國, 李術才, 張樂文, 徐鹹輝, 張騫, 田昊, 寧凱, 閆茂旺 申請人:山東大學