專利名稱：一種坡體表面位移測(cè)量方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種位移測(cè)量方法和裝置，特別涉及一種測(cè)量滑坡或高邊坡等地質(zhì)體表面位移測(cè)量方法和裝置。
背景技術(shù)：
目前，滑坡或高邊坡的監(jiān)測(cè)有許多種，主要有地表位移動(dòng)態(tài)觀測(cè)、深部位移動(dòng)態(tài)觀測(cè)、水文地質(zhì)觀測(cè)、地表水文觀測(cè)等方法。其中，深部位移動(dòng)態(tài)觀測(cè)又分為測(cè)斜儀法、放射性同位素法、電阻絲片法、金屬球法等。為了掌握滑坡表面各部分的動(dòng)態(tài)變化，需要進(jìn)行地表位移觀測(cè)。觀測(cè)方法很多，最常用的方法就是GPS全球定位系統(tǒng)和全站儀，還有就是將GPS接收機(jī)與電子全站儀或測(cè)量機(jī)器人連接在一起，就是所謂的超全站儀或超測(cè)量機(jī)器人，它是GPS的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)與全站儀三維測(cè)量技術(shù)的完美結(jié)合。但是，這兩種測(cè)量方法都有難以克服的缺點(diǎn)，那就是在霧天或雨天等條件下，或其它惡劣的天氣條件下，GPS實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)與全站儀三維測(cè)量技術(shù)都難以實(shí)現(xiàn)，或者即使能測(cè)，其精度也非常低，而在暴雨或其它惡劣天氣條件下正是滑坡最可能發(fā)生的時(shí)候。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于克服GPS的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)定位技術(shù)與全站儀三維測(cè)量技術(shù)在霧天或雨天等條件下，或其它惡劣的天氣條件下，難以準(zhǔn)確測(cè)量的缺點(diǎn)，進(jìn)而提供一種全天候的滑坡表面位移測(cè)量方法和裝置，它可以在霧天或雨天等條件下，或其它惡劣的天氣條件下，也能準(zhǔn)確地測(cè)量。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的一種坡體表面位移測(cè)量方法將多股細(xì)鋼絲繩的一端固定在滑坡體上，另一端固定在不動(dòng)的物體上或基巖體上，在多股細(xì)鋼絲繩上纏繞一角位移傳感器；滑坡體相對(duì)于不動(dòng)的物體或基巖體滑動(dòng)時(shí)，兩端點(diǎn)之間多股細(xì)鋼絲繩的長度將發(fā)生改變，并同時(shí)帶動(dòng)角位移傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)，兩端點(diǎn)之間多股細(xì)鋼絲繩的長度的變化量就反映了滑坡體的滑動(dòng)量，此時(shí)所述多股細(xì)鋼絲繩帶動(dòng)所述角位移傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)，通過測(cè)量角位移就可以換算出坡體表面位移。
本發(fā)明進(jìn)而提供一種坡體表面位移測(cè)量裝置，包括角位移傳感器、支架和多股細(xì)鋼絲繩，角位移傳感器安裝在所述支架上，所述多股細(xì)鋼絲繩的一端與所述支架分別相對(duì)固定于滑坡體上，另一端固定在不動(dòng)的物體上或基巖體上，多股細(xì)鋼絲繩纏繞在所述角位移傳感器上，所述多股細(xì)鋼絲繩長度的變化用角位移傳感器來測(cè)量。
進(jìn)一步地，還包括一數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)，所述角位移的大小通過該數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)傳送至數(shù)據(jù)處理中心。
進(jìn)一步地，還包括一萬向底座軸承，它可以適應(yīng)安裝角位移傳感器的底座任意轉(zhuǎn)動(dòng)，以適應(yīng)鋼絲繩方向的變化。
進(jìn)一步地，還包括一導(dǎo)向軸承，所述多股細(xì)鋼絲繩經(jīng)過該導(dǎo)向軸承以調(diào)整安裝角位移傳感器底盤的任意轉(zhuǎn)動(dòng)。
進(jìn)一步地，所述角位移傳感器為導(dǎo)電塑料角位移傳感器、或角度編碼器、或光柵角位移傳感器。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于本發(fā)明由于采用了轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩小而靈敏度又很高的角位移傳感器，使得滑坡體位移的測(cè)量精度非常高，并且根據(jù)需要可以通過改變傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)輪的直徑來改變測(cè)量精度。即使是在霧天或雨天等條件下，或其它惡劣的天氣條件下，特別是在最有可能發(fā)生滑坡的暴雨條件下，本發(fā)明仍可實(shí)時(shí)地測(cè)量滑坡表面位移并通過無線傳輸裝置傳輸?shù)交聰?shù)據(jù)處理中心。


圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明所采用的方法是將多股細(xì)鋼絲繩的一端固定在滑坡體上，另一端固定在不動(dòng)的物體上或基巖體上，在多股細(xì)鋼絲繩上纏繞一角位移傳感器；滑坡體相對(duì)于不動(dòng)的物體或基巖體滑動(dòng)時(shí)，兩端點(diǎn)之間多股細(xì)鋼絲繩的長度將發(fā)生改變，并同時(shí)帶動(dòng)角位移傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)，兩端點(diǎn)之間多股細(xì)鋼絲繩的長度的變化量就反映了滑坡體的滑動(dòng)量，此時(shí)所述多股細(xì)鋼絲繩帶動(dòng)所述角位移傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)，通過測(cè)量角位移就可以換算出坡體表面位移。
采用本發(fā)明測(cè)量方法的裝置如圖1所示，包括角位移傳感器1、傳感器支架2、外罩3、導(dǎo)向軸承4、萬向底座軸承6、支撐軸7、直徑約1毫米的多股細(xì)鋼絲繩8、重錘9、蓄電池11、數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)12、太陽能電池板13、支架14、拉線桿子15；角位移傳感器1通過萬向底座軸承6、支撐軸7安裝在支架14上，并罩上外罩3，多股細(xì)鋼絲繩8的一端通過導(dǎo)向軸承4固定在拉線桿子15上，另一端接重錘9，并纏繞在角位移傳感器1上，支架14和拉線桿子15分別固定在滑坡體上和不動(dòng)的基巖體上；數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)12、蓄電池11和太陽能電池板13安裝在支架14上。多股細(xì)鋼絲繩8將滑坡體滑動(dòng)大小轉(zhuǎn)換成為線位移，角位移傳感器1則將線位移轉(zhuǎn)換為角位移，并通過數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)12傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心，導(dǎo)向軸承4和萬向底座軸承6使本發(fā)明適應(yīng)滑坡體任意方向的滑動(dòng)。其中，角位移傳感器1可為導(dǎo)電塑料角位移傳感器、角度編碼器、光柵角位移傳感器等各種類型和原理的角位移傳感器，支架14為中空桿子。
權(quán)利要求
1.一種坡體表面位移測(cè)量方法，其特征在于將多股細(xì)鋼絲繩的一端固定在滑坡體上，另一端固定在不動(dòng)的物體上或基巖體上，在多股細(xì)鋼絲繩上纏繞一角位移傳感器；滑坡體相對(duì)于不動(dòng)的物體或基巖體滑動(dòng)時(shí)，兩端點(diǎn)之間多股細(xì)鋼絲繩的長度將發(fā)生改變，并同時(shí)帶動(dòng)角位移傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)，兩端點(diǎn)之間多股細(xì)鋼絲繩的長度的變化量就反映了滑坡體的滑動(dòng)量，此時(shí)所述多股細(xì)鋼絲繩帶動(dòng)所述角位移傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)，通過測(cè)量角位移就可以換算出坡體表面位移。
2.一種坡體表面位移測(cè)量裝置，其特征在于，包括角位移傳感器、支架和多股細(xì)鋼絲繩，角位移傳感器安裝在所述支架上，所述多股細(xì)鋼絲繩的一端與所述支架分別相對(duì)固定于滑坡體上或不動(dòng)的基巖體上，另一端纏繞在所述角位移傳感器上，滑坡體滑動(dòng)大小由角位移傳感器來測(cè)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種坡體表面位移測(cè)量裝置，其特征在于，還包括一數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)，所述角位移通過該數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng)傳送至數(shù)據(jù)處理中心。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種坡體表面位移測(cè)量裝置，其特征在于，還包括一萬向底座軸承，所述角位移傳感器通過該萬向底座軸承安裝在所述支架上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種坡體表面位移測(cè)量裝置，其特征在于，還包括一導(dǎo)向軸承，所述多股細(xì)鋼絲繩的一端通過該導(dǎo)向軸承與所述支架分別相對(duì)固定于滑坡體上或不動(dòng)的基巖體上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種坡體表面位移測(cè)量裝置，其特征在于，所述角位移傳感器為導(dǎo)電塑料角位移傳感器、或角度編碼器、或光柵角位移傳感器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種坡體表面位移測(cè)量方法和裝置，包括角位移傳感器、支架和多股細(xì)鋼絲繩，角位移傳感器安裝在支架上，多股細(xì)鋼絲繩的一端與支架分別相對(duì)固定于滑坡體上或不動(dòng)的基巖體上，另一端纏繞在角位移傳感器上，多股細(xì)鋼絲繩將滑坡體滑動(dòng)大小轉(zhuǎn)換成為線位移，角位移傳感器將線位移轉(zhuǎn)換為角位移。本發(fā)明由于采用了轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩小而靈敏度又很高的角位移傳感器，使得滑坡體位移的測(cè)量精度非常高，并且根據(jù)需要可以通過改變傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)輪的直徑來改變測(cè)量精度。即使是在霧天或雨天等條件下，或其它惡劣的天氣條件下，特別是在最有可能發(fā)生滑坡的暴雨條件下，本發(fā)明仍可實(shí)時(shí)地測(cè)量滑坡表面位移并通過無線傳輸裝置傳輸?shù)交聰?shù)據(jù)處理中心。
文檔編號(hào)G01M99/00GK1651857SQ20051005962
公開日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2005年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月29日
發(fā)明者孟祥躍, 李世海, 王興昆 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院力學(xué)研究所