[发明专利]一种边坡位移检测方法及装置

说明书

本发明公开了一种边坡位移检测方法及装置，将悬臂梁的一端固定在边坡上，另一端施加力F，其中，悬臂梁上分布有N个测点位置，N为正整数；测量每个测点位置的应变量，并建立测点位置和应变量的拟合关系式；最后根据拟合关系式求解获得测点位置和边坡位移的关系式，以完成边坡位移检测。能够高效地进行边坡位移检测，且上述计算方法在边坡位移过大或过小情况下均有良好的适应能力，具有效率高、适应性强的特点，解决了采用传统仪器测量边坡位移精度较低，测量速度慢的问题，实现对滑坡体的有效监测和预警。

技术领域

本发明涉及边坡监测技术领域，具体涉及一种边坡位移检测方法及装置。

背景技术

我国地质情况多变，受复杂气候环境的影响，地质灾害频发。根据中国相关地质灾害调查数据，在众多地址灾害中，滑坡占了最大的比例，特别是由于气候异常等原因，滑坡灾害更是每年都有增无减，每年造成高达数十亿元的经济损失，和上百的人员伤亡。山区的铁路、公路多穿行于山川、河谷之间，经常要开挖大量边坡。边坡的开挖破坏了原有植被覆盖层，导致出现大量的此生裸地以及产生严重的水土流失现象，造成生态环境的破坏。边坡岩土体的崩塌、滑坡、泥石流等失稳破坏还会给人民生命和财产带来巨大的损失。因此，做好地质灾害监测和预警，特别是滑坡体的监测和预警，对于有效减少直接经济损失和人员伤亡显得尤为重要。

而对于边坡的检测，主要传统仪器主要是倾斜仪、LVTDs、电感式位移传感器、多点引伸计等。这些传统仪器精度较低、测量速度慢，难以胜任长期的边坡测量和实时预警任务。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种边坡位移检测方法及装置，能够解决采用传统仪器测量边坡位移精度较低，测量速度慢的问题，实现对滑坡体的有效监测和预警。

本发明采用的具体技术方案如下:

一种边坡位移检测方法，包括：

将悬臂梁的一端固定在边坡上，另一端施加力F，其中，所述悬臂梁上分布有N个测点位置，N为正整数；

测量每个所述测点位置的应变量，并建立所述测点位置和所述应变量的拟合关系式；

根据所述拟合关系式求解获得所述测点位置和边坡位移的关系式，以完成边坡位移检测。

进一步地，所述测量每个所述测点位置的应变量为：

每个所述测点位置采用1/4桥或半桥方式粘贴应变片，测量各所述测点位置的应变量。

进一步地，所述建立所述测点位置和所述应变量的拟合关系式为：

将所述测点位置与力F的距离作为输入x，将所述应变量作为输出y，采用最小二乘法建立所述测点位置和所述应变量的拟合关系式：

其中，a_i表示拟合系数，n表示拟合项数。

进一步地，所述根据所述拟合关系式求解获得所述测点位置和边坡位移的关系式为：

对所述拟合关系式进行二次积分，获得所述测点位置和边坡位移的关系式。

进一步地，在所述根据所述拟合关系式求解获得所述测点位置和边坡位移的关系式之后，还包括：

将所述悬臂梁的实际位移和测点位置代入所述测点位置和边坡位移的关系式中，计算获得修正系数，以对所述测点位置和边坡位移的关系式进行修正。

进一步地，所述将悬臂梁的实际位移和测点位置代入所述测点位置和边坡位移的关系式中，计算获得修正系数，包括：

在所述悬臂梁的悬空端加载力F＝10N，将力F＝10N时的实际位移和测点位置代入所述测点位置和边坡位移的关系式中，计算获得初始修正系数；