一种边坡沉降监测设备及监测方法与流程

本发明涉及边坡监测领域，特别是涉及一种边坡沉降监测设备及监测方法。

背景技术：

1、边坡是在地基两侧建立具有一定坡度的坡面，以此让地基呈现一种截面为梯形的结构。边坡沉降滑坡的危害极大，不仅会造成重大经济损失，严重的甚至会危害人民群众的生命安全，因此，对边坡进行监测非常重要。

2、中国专利公告号cn215338299u公开了一种道路边坡沉降变形监测装置，包括监测盒，监测盒由隔板分隔成应变感应腔和电路控制腔，应变感应腔中设置有绞轮，绞轮的转轴上套接有绞簧，在绞轮上卷绕有应变拉绳，在应变感应腔的腔壁上开设有供应变拉绳穿出的通孔，绞轮的转轴穿过隔板并伸入电路控制腔中，且连接有转盘，转盘上设置有感应件，在电路控制腔中相对转盘设置有电路板，且电路板上设置有至少一组传感器。应变拉绳锚固点位可调，当道路边坡发生沉降或变形时，应变拉绳带动绞轮转动，使得电路板上的传感器接收到相应的感应信号，实现道路边坡沉降变形监测。

3、但是，上述技术方案存在以下不足之处：

4、电路板上设置有至少一组传感器，当仅设置一组传感器时，无法及时监测到边坡发生沉降或变形，若设置多组传感器，则导致使用成本高。

技术实现思路

1、本发明目的是针对背景技术中存在的问题，提出一种仅设置一个位移传感器即能及时监测到边坡沉降的边坡沉降监测设备及监测方法。

2、一方面，本发明提出一种边坡沉降监测设备，包括释放及监测机构和触发机构；释放及监测机构包括连接绳、箱体、转动设置在箱体上的转轴a、缠绕连接绳并设置在转轴a上的绕绳盘、在绕绳盘转动时能直线移动的移动件、设置在箱体上并检测移动件位移的位移传感器以及设置在箱体上的控制器和信号传输器，位移传感器与控制器通讯连接，控制器与信号传输器通讯连接，箱体固定在边坡顶部；触发机构与连接绳外端连接，触发机构包括埋设在边坡土壤里的埋地杆；边坡沉降时，若埋地杆随土壤沉降，则触发机构被沉降的土壤带动，若埋地杆从土壤中移出，则触发机构在自身重力作用下沿边坡滑落。

3、优选地，箱体底部设置有若干埋地钉，箱体上沿水平方向设置有供移动件滑动的滑动通道。

4、优选地，箱体内设置有支架，支架上转动设置有转轴b和转轴c，转轴a上设置有齿轮a，转轴b上同轴设置有齿轮b和齿轮c，齿轮a小于齿轮b且与齿轮b啮合连接，转轴c上设置有与齿轮c啮合连接的齿轮d，齿轮c小于齿轮d，移动件为齿条，齿条水平分布并与齿轮d啮合连接，位移传感器朝向齿条端部。

5、优选地，箱体上设置有竖向的活动通道，活动通道处沿竖直方向滑动设置有穿绳块，穿绳块上设置有供连接绳穿过的通孔，穿绳块具有滑槽，穿绳块顶端和底端均连接有遮罩在活动通道外侧的挡板。

6、优选地，触发机构包括具有彼此连通的滑道a和收纳槽的连接辊、滑动设置在滑道a上的滑柱、连接在滑道a顶端和滑柱顶端之间的弹簧a、转动设置在滑柱底端并与埋地杆连接的安装轴，以及套装在安装轴外周侧且两端分别抵接在滑柱和埋地杆上的扭簧；连接绳与连接辊连接；埋地杆埋设到边坡土壤里时，弹簧a被拉伸；埋地杆从边坡土壤里移出时，弹簧a收缩，埋地杆转动并收纳至收纳槽内。

7、优选地，埋地杆为t形杆状结构。

8、优选地，连接辊上部设置有阶梯形的安装槽，安装槽内设置有报警器和对报警器供电的电池，安装槽槽口处设置有网罩，收纳槽处设置有能被埋地杆按下的按钮开关，按钮开关与报警器控制连接。

9、优选地，连接辊上转动设置有转动轴，转动轴两端均设置有滚轮，滚轮外端为椭球形结构，滚轮内侧具有空腔，外周面上设置有若干沿径向与空腔连通的滑道b，滑道b处滑动设置有支撑杆，滑道b内端和支撑杆之间连接有弹簧b。

10、另一方面，本发明提出一种边坡沉降监测方法，采用上述边坡沉降监测设备实施，该监测方法包括以下步骤：

11、s1、将箱体牢靠固定在边坡顶部；

12、s2、从绕绳盘上拉出连接绳；

13、s3、将埋地杆埋设在边坡斜面的土壤中；

14、s4、边坡斜面发生沉降时，土壤松动；

15、若土壤带动埋地杆移动，则触发机构带动连接绳移动，连接绳带动绕绳盘转动，移动件向位移传感器方向沿直线移动，位移传感器检测移动件的移动距离，并将检测数据通过控制器和信号传输器传输至远程监控端；

16、若埋地杆从土壤中脱出，则触发机构依靠自身重力沿着边坡滑落并带动连接绳移动，连接绳带动绕绳盘转动，直至连接绳完全从绕绳盘上释放出去，此时，移动件移动至极限位置，位移传感器检测到移动件的极限位移，并将检测数据通过控制器和信号传输器传输至远程监控端。

17、与现有技术相比，本发明具有如下有益的技术效果：

18、本发明仅设置一个位移传感器即能及时监测到边坡沉降，应用成本低。埋地杆被埋设到边坡土壤中后，边坡沉降时，不论是直接带动埋地杆移动，还是埋地杆从土壤中脱出，都会导致触发机构带动连接绳的移动，利用位移传感器检测移动件的位移数据，根据位移数据来判断边坡沉降严重程度。

技术特征：

1.一种边坡沉降监测设备，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种边坡沉降监测设备，其特征在于，箱体（1）底部设置有若干埋地钉（2），箱体（1）上沿水平方向设置有供移动件滑动的滑动通道（101）。

3.根据权利要求2所述的一种边坡沉降监测设备，其特征在于，箱体（1）内设置有支架（14），支架（14）上转动设置有转轴b（10）和转轴c（13），转轴a（7）上设置有齿轮a（8），转轴b（10）上同轴设置有齿轮b（9）和齿轮c（11），齿轮a（8）小于齿轮b（9）且与齿轮b（9）啮合连接，转轴c（13）上设置有与齿轮c（11）啮合连接的齿轮d（12），齿轮c（11）小于齿轮d（12），移动件为齿条（3），齿条（3）水平分布并与齿轮d（12）啮合连接，位移传感器（4）朝向齿条（3）端部。

4.根据权利要求1所述的一种边坡沉降监测设备，其特征在于，箱体（1）上设置有竖向的活动通道（102），活动通道（102）处沿竖直方向滑动设置有穿绳块（15），穿绳块（15）上设置有供连接绳（5）穿过的通孔，穿绳块（15）具有滑槽，穿绳块（15）顶端和底端均连接有遮罩在活动通道（102）外侧的挡板（16）。

5.根据权利要求1所述的一种边坡沉降监测设备，其特征在于，触发机构包括具有彼此连通的滑道a（171）和收纳槽（172）的连接辊（17）、滑动设置在滑道a（171）上的滑柱（19）、连接在滑道a（171）顶端和滑柱（19）顶端之间的弹簧a（18）、转动设置在滑柱（19）底端并与埋地杆（20）连接的安装轴，以及套装在安装轴外周侧且两端分别抵接在滑柱（19）和埋地杆（20）上的扭簧（21）；连接绳（5）与连接辊（17）连接；埋地杆（20）埋设到边坡土壤里时，弹簧a（18）被拉伸；埋地杆（20）从边坡土壤里移出时，弹簧a（18）收缩，埋地杆（20）转动并收纳至收纳槽（172）内。

6.根据权利要求5所述的一种边坡沉降监测设备，其特征在于，埋地杆（20）为t形杆状结构。

7.根据权利要求5所述的一种边坡沉降监测设备，其特征在于，连接辊（17）上部设置有阶梯形的安装槽（173），安装槽（173）内设置有报警器（24）和对报警器（24）供电的电池（23），安装槽（173）槽口处设置有网罩（25），收纳槽（172）处设置有能被埋地杆（20）按下的按钮开关（22），按钮开关（22）与报警器（24）控制连接。

8.根据权利要求7所述的一种边坡沉降监测设备，其特征在于，连接辊（17）上转动设置有转动轴（26），转动轴（26）两端均设置有滚轮（27），滚轮（27）外端为椭球形结构，滚轮（27）内侧具有空腔（271），外周面上设置有若干沿径向与空腔（271）连通的滑道b（272），滑道b（272）处滑动设置有支撑杆（28），滑道b（272）内端和支撑杆（28）之间连接有弹簧b（29）。

9.一种边坡沉降监测方法，采用权利要求1所述的边坡沉降监测设备实施，其特征在于，该监测方法包括以下步骤：

技术总结本发明涉及边坡监测领域，具体为一种边坡沉降监测设备及监测方法。其包括释放及监测机构和触发机构；释放及监测机构包括连接绳、箱体、转动设置在箱体上的转轴a、缠绕连接绳并设置在转轴a上的绕绳盘、在绕绳盘转动时能直线移动的移动件、设置在箱体上并检测移动件位移的位移传感器以及设置在箱体上的控制器和信号传输器，位移传感器与控制器通讯连接，控制器与信号传输器通讯连接，箱体固定在边坡顶部；触发机构包括埋设在边坡土壤里的埋地杆；边坡沉降时，若埋地杆随土壤沉降，则触发机构被沉降的土壤带动，若埋地杆从土壤中移出，则触发机构在自身重力作用下沿边坡滑落。本发明仅设置一个位移传感器即能及时监测到边坡沉降。技术研发人员：张龚,王圣雯,张红军,许艳,王刚潮受保护的技术使用者：山东省地质科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/8/20