專利名稱：利用組合球位置變化預(yù)測危巖體崩塌的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于危巖體崩塌監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種利用組合球位置變化預(yù)測危巖體崩塌的裝置及方法。
背景技術(shù)：
危巖體的安全監(jiān)測研究由來已久，其監(jiān)測方法也有多種方法，傳統(tǒng)的方法采用直觀的千分尺觀察法，就是直接用千分尺直接測量危巖體的裂縫寬度變化，這種測量方法直觀簡單，但是存在精度差以及不能記錄等問題；隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，GPS, INSAR三維激光掃描儀等也被引入到危巖體的安全檢測中，雖然數(shù)據(jù)的采集方便，但是精度仍然不能很好滿足監(jiān)測要求，且成本昂貴，在實(shí)際的工程運(yùn)用中，對于危巖體的崩塌尚不能起到很好的監(jiān)測預(yù)測的效用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的精度不能滿足監(jiān)測要求，成本昂貴，對于危巖體的崩塌不能起到很好的監(jiān)測預(yù)測效果的問題；提供一種利用組合球位置變化預(yù)測危巖體崩塌的裝置；采用該裝置對危巖體的崩塌預(yù)測，能克服通常情況下的惡劣環(huán)境對監(jiān)測的影響，抗干擾測量方便，并且精度高，成本低廉。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種利用組合球位置變化預(yù)測危巖體崩塌的裝置，包括無線位移傳感器，接收主機(jī)，接收終端，無線位移傳感器與接收主機(jī)通過無線數(shù)據(jù)傳輸連接，接收主機(jī)與接收終端通過無線或有線數(shù)據(jù)連接，無線位移傳感器設(shè)于不同直徑的若干球形塑料殼體內(nèi)。所述球形塑料殼體直徑規(guī)格范圍為0.lm-1.0m,相鄰直徑規(guī)格的直徑間隔為0.1m0無線位移傳感器通過內(nèi)部支撐構(gòu)件與球形塑料殼體連接。一種利用組合球位置變化預(yù)測危巖體崩塌的裝置進(jìn)行預(yù)測的方法，包括以下步驟:I)在形成危巖體裂縫上，選取待測點(diǎn)，然后由這些點(diǎn)處把各個帶有無線位移傳感器的球形塑料殼體放入裂縫內(nèi)部，自由落下；在裂縫內(nèi)部寬度小于球體直徑處，球形塑料殼體由于受到兩側(cè)巖體的支持力，保持靜止；2)裂縫進(jìn)一步發(fā)育，裂縫內(nèi)部的寬度會隨之?dāng)U展，球形塑料殼體也會隨兩側(cè)巖體的寬度增大，從而產(chǎn)生相應(yīng)的下落位移量；當(dāng)球形塑料殼體發(fā)送出的位置數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，裂縫的內(nèi)部寬度在增大，裂縫在進(jìn)一步發(fā)育。在一定時(shí)間段內(nèi)小球的位置數(shù)據(jù)變化越大，裂縫也就擴(kuò)展越迅速，從而說明危巖體的崩塌征兆越明顯；3 )從球形塑料殼體被放置到裂縫內(nèi)部開始，球形塑料殼體內(nèi)部的無線位移傳感器就會每個Is (可自定義設(shè)定)向接收主機(jī)發(fā)送自己的位置信息數(shù)據(jù)，接收主機(jī)自動記錄儲存各個小球的位置信息，為后期的電腦數(shù)據(jù)處理提供數(shù)據(jù)保障。球形塑料殼體內(nèi)部的無線位移傳感器發(fā)送一次自身位置信息數(shù)據(jù)，接收主機(jī)記錄一次，并且可以每隔Is (可自定義設(shè)定)全天二十四小時(shí)向接收主機(jī)發(fā)送自身位置信息數(shù)據(jù)。與球形塑料殼體內(nèi)無線位移傳感器配對的接收主機(jī)同時(shí)分別按時(shí)序記錄各個球形塑料殼體實(shí)時(shí)傳送的自身位置信息，實(shí)現(xiàn)對多點(diǎn)的同時(shí)監(jiān)測，組成無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。接收主機(jī)采集的數(shù)據(jù)，通過在電腦上讀取、進(jìn)行處理和準(zhǔn)確分析，圖像化地給出各個球形塑料殼體的位置變化情況，建立組合球的位置變化與裂縫發(fā)育寬度擴(kuò)展的時(shí)空關(guān)系，進(jìn)一步預(yù)測裂縫的發(fā)育狀況和危巖體的崩塌。本實(shí)用新型工作原理:本實(shí)用新型包括無線位移傳感器，接收主機(jī)，接收終端，無線位移傳感器用于實(shí)時(shí)采集自身的位置信息，接收主機(jī)用于采集、接收無線位移傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)，接收終端用于接收來自接收主機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸、并進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理分析，無線位移傳感器與接收主機(jī)通過無線數(shù)據(jù)傳輸連接，接收主機(jī)與接收終端通過無線或有線數(shù)據(jù)連接，無線位移傳感器設(shè)于不同直徑的若干球形塑料殼體內(nèi)。接收終端為筆記本電腦，所述筆記本電腦設(shè)有數(shù)據(jù)處理軟件,能實(shí)時(shí)、不間斷接收主機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸,并及時(shí)作出數(shù)據(jù)的處理分析。球形塑料殼體滿足防水，防高溫，防腐蝕等要求，能在野外的通常惡劣環(huán)境中持續(xù)工作。使用時(shí)接收主機(jī)固定安置于較安全的固定位置點(diǎn)，能在野外通常的惡劣環(huán)境中持續(xù)工作，在形成危巖體裂縫上選取待測點(diǎn)，根據(jù)不同裂縫寬度設(shè)置直徑不同的球形塑料殼體、將不同直徑的球形塑料殼體設(shè)于預(yù)定測量點(diǎn)的裂縫內(nèi)部，使其自由落下，在裂縫內(nèi)部寬度小于球體直徑處，小球由于受到兩側(cè)巖體的支持力，保持靜止。由于裂縫的進(jìn)一步發(fā)育，裂縫內(nèi)部的寬度會隨之?dāng)U展，球體也會隨兩側(cè)巖體的寬度增大，從而產(chǎn)生相應(yīng)的下落位移量；因此，當(dāng)球體發(fā)送出的位置數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，我們可以認(rèn)為裂縫的內(nèi)部寬度在增大，也就是裂縫在進(jìn)一步發(fā)育。在一定時(shí)間段內(nèi)小球的位置數(shù)據(jù)變化越大，裂縫也就擴(kuò)展越迅速，從而說明危巖體的崩塌征兆越明顯。從小球被放置到裂縫內(nèi)部開始，球體內(nèi)部的無線位移傳感器就會實(shí)時(shí)(可自定義，例如每隔Is)向接收主機(jī)發(fā)送自己的位置信息數(shù)據(jù)，接收主機(jī)接收后自動記錄儲存各個小球的位置信息、為后期的電腦數(shù)據(jù)處理提供數(shù)據(jù)保障，信息匯總整理后輸出各個小球的位置數(shù)字化信息到接收終端、例如配置筆記本電腦中，進(jìn)一步加以處理，圖像化地給出各個小球的位置變化情況，建立組合球的位置變化與裂縫發(fā)育寬度擴(kuò)展的時(shí)空關(guān)系，進(jìn)一步預(yù)測裂縫的發(fā)育狀況和危巖體的崩塌。本實(shí)用新型的有益效果:1.本實(shí)用新型采用組合球隨著危巖體裂縫擴(kuò)展產(chǎn)生的位置變化以監(jiān)測危巖體的崩塌，結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強(qiáng)，測量方便，抗干擾能力強(qiáng)；2.并且精度高,成本低廉。3..實(shí)現(xiàn)無線位移傳感器，接收主機(jī)，接收終端之間的數(shù)據(jù)無線交互網(wǎng)絡(luò)，克服了通常情況下惡劣環(huán)境對監(jiān)測的影響。

圖1是本實(shí)用新型球體內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖2是本實(shí)用新型裝置無線傳感器網(wǎng)絡(luò)示意圖。其中，1.球形塑料殼體；2.內(nèi)部支撐構(gòu)件；3.無線位移傳感器。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。一種利用組合球位置變化預(yù)測危巖體崩塌的裝置，結(jié)合圖1，圖2，包括無線位移傳感器3，接收主機(jī)，接收終端，無線位移傳感器3與接收主機(jī)通過無線數(shù)據(jù)傳輸連接，接收主機(jī)與接收終端通過無線或有線數(shù)據(jù)連接，無線位移傳感器3設(shè)于不同直徑的若干球形塑料殼體I內(nèi)。所述球形塑料殼體直徑規(guī)格范圍為0.lm-1.0m，相鄰直徑規(guī)格的直徑間隔為
0.lm。接收終端為筆記本電腦，所述筆記本電腦設(shè)有數(shù)據(jù)處理軟件，能實(shí)時(shí)、不間斷接收主機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸，并及時(shí)作出數(shù)據(jù)的處理分析。無線位移傳感器3通過內(nèi)部支撐構(gòu)件2與球形塑料殼體I連接。一種利用組合球位置變化預(yù)測危巖體崩塌的裝置進(jìn)行預(yù)測的方法，包括以下步驟:I)在形成危巖體裂縫上，選取待測點(diǎn)，然后由這些點(diǎn)處把各個帶有無線位移傳感器3的球形塑料殼體I放入裂縫內(nèi)部，自由落下；在裂縫內(nèi)部寬度小于球形塑料殼體I直徑處，球形塑料殼體I由于受到兩側(cè)巖體的支持力，保持靜止；2)裂縫進(jìn)一步發(fā)育，裂縫內(nèi)部的寬度會隨之?dāng)U展，球體也會隨兩側(cè)巖體的寬度增大，從而產(chǎn)生相應(yīng)的下落位移量；當(dāng)球體發(fā)送出的位置數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，裂縫的內(nèi)部寬度在增大，裂縫在進(jìn)一步發(fā)育。在一定時(shí)間段內(nèi)球形塑料殼體I的位置數(shù)據(jù)變化越大，裂縫也就擴(kuò)展越迅速，從而說明危巖體的崩塌征兆越明顯；3)從球形塑料殼體I被放置到裂縫內(nèi)部開始，球形塑料殼體I內(nèi)部的無線位移傳感器3就會每個Is (可自定義設(shè)定)向接收主機(jī)發(fā)送自己的位置信息數(shù)據(jù)，接收主機(jī)自動記錄儲存各個球形塑料殼體I的位置信息，為后期的電腦數(shù)據(jù)處理提供數(shù)據(jù)保障。球形塑料殼體I內(nèi)部的無線位移傳感器發(fā)送一次自身位置信息數(shù)據(jù),接收主機(jī)記錄一次，并且可以每隔Is (可自定義設(shè)定)全天二十四小時(shí)向接收主機(jī)發(fā)送自身位置信息數(shù)據(jù)。與球形塑料殼體I體內(nèi)無線位移傳感器3配對的接收主機(jī)同時(shí)分別按時(shí)序記錄各個球形塑料殼體I實(shí)時(shí)傳送的自身位置信息，實(shí)現(xiàn)對多點(diǎn)的同時(shí)監(jiān)測，組成無線監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。接收主機(jī)采集的數(shù)據(jù)，通過在電腦上讀取、進(jìn)行處理和準(zhǔn)確分析，圖像化地給出各個球形塑料殼體I的位置變化情況，建立組合球的位置變化與裂縫發(fā)育寬度擴(kuò)展的時(shí)空關(guān)系，進(jìn)一步預(yù)測裂縫的發(fā)育狀況和危巖體的崩塌。上述雖然結(jié)合附圖對實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行了描述，但并非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種利用組合球位置變化預(yù)測危巖體崩塌的裝置，其特征是，包括無線位移傳感器，接收主機(jī)，接收終端，無線位移傳感器與接收主機(jī)通過無線數(shù)據(jù)傳輸連接，接收主機(jī)與接收終端通過無線或有線數(shù)據(jù)連接，無線位移傳感器設(shè)于不同直徑的若干球形塑料殼體內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的利用組合球位置變化預(yù)測危巖體崩塌的裝置，其特征是，所述球形塑料殼體直徑規(guī)格范圍為0.lm-1.0m，相鄰直徑規(guī)格的直徑間隔為0.lm。
3.如權(quán)利要求1所述的利用組合球位置變化預(yù)測危巖體崩塌的裝置，其特征是，所述無線位移傳感器通過內(nèi) 部支撐構(gòu)件與球形塑料殼體連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種利用組合球位置變化預(yù)測危巖體崩塌的裝置，包括無線位移傳感器，接收主機(jī)，接收終端，無線位移傳感器與接收主機(jī)通過無線數(shù)據(jù)傳輸連接，接收主機(jī)與接收終端通過無線或有線數(shù)據(jù)連接，無線位移傳感器設(shè)于不同直徑的若干球形塑料殼體內(nèi)，所述球形塑料殼體直徑規(guī)格范圍為0.1m-1.0m,相鄰直徑規(guī)格的直徑間隔為0.1m，無線位移傳感器通過內(nèi)部支撐構(gòu)件與球形塑料殼體連接；采用該裝置對危巖體的崩塌預(yù)測，能克服通常情況下的惡劣環(huán)境對監(jiān)測的影響，抗干擾測量方便，并且精度高，成本低廉。
文檔編號G01V9/00GK202975359SQ20122070851
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者薛翊國, 李術(shù)才, 張樂文, 徐咸輝, 張騫, 田昊, 寧凱, 閆茂旺 申請人:山東大學(xué)