[发明专利]一种边坡位移自动化监测装置及其使用方法

说明书

本发明公开了一种边坡位移自动化监测装置，包括测斜管，所述测斜管的顶端设有旋转编码器，所述旋转编码器固定，所述旋转编码器连接测线，所述测线能从测斜管的顶端延伸至测斜管的底端，所述旋转编码器通过测线测量边坡Z轴方向的位移，所述旋转编码器连接数据接收器，所述旋转编码器测量的Z轴方向的位移数据传输给数据接收器。本发明还包括使用方法。本发明可以测量边坡的深部位移，可以更好的反映地边坡的位移变化情况，为监测预警提供更加良好的指导，可用性更强，适用范围更广。

技术领域

本发明涉及位移自动化监测装置，尤其涉及一种边坡位移自动化监测装置及其使用方法。

背景技术

我国是一个多山的国家，滑坡地质灾害严重，分布范围广泛，滑坡破坏性极大，造成了重大的人员伤亡和巨大的经济损失，为了准确评价边坡位移活动与滑坡等地质灾害之间的对应关系，了解边坡的整体位移情况，必须精确了解边坡各个方向的位移变化。

目前，测定边坡的位移的方法有很多，主要可以分为测斜孔位移测量以及光纤光栅位移测量，但测斜孔位移测量操作过程复杂，需要人员进行现场测量，无法实时监测边坡的位移情况，滞后性较差。光纤传感技术是通过对光纤内传输光某些参数(如强度、相位、频率等)变化的测量，实现对环境参数的测量，虽可以实现自动化监测，但只能实现两个方向的位移测量且技术应用尚不完善，经常导致光纤光栅被拉断，消耗成本巨大，故存在一定的局限性。此外还存在GPS测量法、全站仪等地表位移测量方法，但测量结果仅仅反映出边坡表面结果，结果具有一定的局限性。

发明内容

有鉴于此，本发明的实施例提供了一种能实时监测边坡三个方向深部位移情况的边坡位移自动化监测装置及其使用方法。

本发明的实施例提供一种边坡位移自动化监测装置，包括测斜管，所述测斜管的顶端设有旋转编码器，所述旋转编码器固定，所述旋转编码器连接测线，所述测线能从测斜管的顶端延伸至测斜管的底端，所述旋转编码器通过测线测量边坡Z轴方向的位移，所述旋转编码器连接数据接收器，所述旋转编码器测量的Z轴方向的位移数据传输给数据接收器。

进一步，所述边坡位移自动化监测装置还包括吊锤和与吊锤相匹配的基座，所述基座设在测斜管的下端，所述吊锤连接测线，所述测线通过吊锤从测斜管的顶端延伸至测斜管的底端，并通过基座固定。

进一步，所述基座的上部中间开有凹槽，所述凹槽的尺寸和吊锤的尺寸相适配，所述基座的上端两侧均开有横槽，两横槽内均设有弹簧，两弹簧处于自然状态的长度与基座的长度相适配，所述弹簧的一侧固接在横槽的内壁，所述弹簧的另一侧连接一钢球。

进一步，所述吊锤呈三角形，所述凹槽为V型槽。

进一步，所述旋转编码器包括壳体和设在壳体中间的旋转轴，所述旋转轴的一部分在壳体内，另一部分在壳体外，所述旋转轴在壳体外侧的部分连接测线的一端，所述测线的另一端通过吊锤固定在基座内，所述旋转轴在壳体内侧的部分套有光栅板，所述光栅板上刻有等间隔刻度，所述光栅板的一侧设有固定光栅板，所述固定光栅板上刻有与光栅板上相一致的等间隔刻度，所述光栅板和固定光栅板的外侧分别设有发光元件和受光元件，所述发光元件和光栅板之间设有棱镜，所述受光元件连接信号转换单元，所述测线的变化带动旋转轴的旋转，所述旋转轴的旋转带动光栅板转动，所述光栅板的转动遮挡发光元件产生的光亮得到与旋转轴的转速成比例的明暗条纹，明暗条纹通过受光元件作为电气信号发出，经过信号转换单元进行波形整形后作为方波信号输出，根据输出的方波信号的个数得到旋转轴的旋转角度大小，转化即可得到边坡在Z轴方向的位移。

进一步，所述发光元件为发光二极管，所述受光元件为光敏管

进一步，所述测斜管内还设有柔性测斜仪，所述柔性测斜仪测量边坡X轴方向和Y轴方向的位移，所述柔性测斜仪连接数据接收器，所述柔性测斜仪测量的X轴方向和Y轴方向的位移数据传输给数据接收器，所述数据接收器连接太阳能电池板，所述数据接收器、柔性测斜仪和旋转编码器均由太阳能电池板供电。