[发明专利]高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统及监测方法

权利要求书

1.一种高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统，其特征在于：包括现场集成监测装置、室内智能化管理中心（15）；所述现场集成监测装置包括定位模块、温度采集模块、水分采集模块、土压力采集模块、地表位移采集模块、数据存储、传输模块、组合管、管帽（1）、供电电源（4）、地表位移传感器（6）、一个或多个土压力传感器（7）、一个或多个土体温度传感器（8）及一个或多个土体水分传感器（10）；所述组合管包括顶管（A）、一根或多根连接管（B）及底管（C）；

所述顶管（A）内设有上、中、下三个支架，顶管（A）的侧壁设有两个开口和一个预留孔一，其中一个所述开口处设有安装门一（3），另一个开口处设有安装门二（11），所述三个支架上由上至下依次安放终端机（2）、供电电源（4）和地表位移传感器（6），顶管（A）的上端与管帽（1）可拆卸连接，当所述连接管（B）的数量为一根时，顶管（A）的下端与连接管（B）的上端可拆卸连接，连接管（B）的下端与底管（C）的上端可拆卸连接，连接管（B）的外侧壁上设有凹槽一、凹槽二和凹槽三；当连接管（B）的数量为多根时，每相邻两根连接管（B）可拆卸连接，顶管（A）的下端与最上一根连接管（B）的上端可拆卸连接，最下一根连接管（B）的下端与底管（C）的上端可拆卸连接，每一根连接管（B）的外侧壁上均设有凹槽一、凹槽二和凹槽三；

所述供电电源（4）通过电源线与终端机（2）电连接；所述土压力传感器（7）安放在凹槽一内，所述凹槽一的侧壁设有预留孔二，观测电缆一端穿过预留孔二与土压力传感器（7）电连接，观测电缆另一端与终端机（2）的土压力采集模块电连接；所述凹槽二的侧壁上设有预留孔三，所述土体温度传感器（8）定位安装在预留孔三内，测温电缆（12）一端与土体温度传感器（8）电连接，测温电缆（12）另一端与终端机（2）的温度采集模块电连接；所述凹槽三的侧壁上均设有预留孔四，所述预留孔四内定位安装有土体水分传感器（10）的水分探针（9）；所述地表位移传感器（6）及土体水分传感器（10）分别通过高频电缆与终端机（2）的地表位移采集模块及水分采集模块电连接；

所述定位模块用于获取土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器埋设位置信息；

所述温度采集模块、水分采集模块、土压力采集模块以及地表位移采集模块分别用于实时自动采集土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器信息；由温度采集模块、水分采集模块、土压力采集模块以及地表位移采集模块集合构成数据采集模块；

所述数据存储和传输模块与定位模块和数据采集模块相连接，将所述位置信息和土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器信息存储并无线传输至室内智能化管理中心（15）；

所述室内智能化管理中心（15）包括数据处理和预警模块，所述数据处理和预警模块与数据存储和传输模块相连接，对土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器监测数据分析处理并在达到失稳阈值时进行预警；

由定位模块、数据采集模块、数据存储和传输模块组合构成终端机（2）。

2.根据权利要求1所述的高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统，其特征在于：所述顶管（A）为预制的不锈钢方管，顶管（A）的上端设置在管帽（1）内且二者卡接；当所述连接管（B）的数量为一根时，连接管（B）的上端设置在顶管（A）内的下部且二者卡接，所述底管（C）的上端设置在连接管（B）内的下部且二者卡接；

当所述连接管（B）的数量为多根时，最上一根连接管（B）的上端设置在顶管（A）内的下部且二者卡接，每相邻两根连接管（B）的上下端之间卡接，所述底管（C）的上端设置在最下一根连接管（B）内的下部且二者卡接。

3.根据权利要求1所述的高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统，其特征在于：所述连接管（B）为预制的折叠式PVC方管；所述折叠式PVC方管包括两个对半分的PVC半方管，所述两个对半分的PVC半方管的一侧通过销轴铰接，另一侧通过凹槽和凸块卡接。

4.根据权利要求1或3所述的高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统，其特征在于：所述顶管（A）外壁上画有地表面的定位线，便于精准定位所有传感器的埋置深度。

5.根据权利要求1所述的高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统，其特征在于：所述底管（C）为预制的不锈钢锥形管。