一種用于檢測(cè)山體微振動(dòng)的山崩預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于檢測(cè)山體微振動(dòng)的山崩預(yù)警系統(tǒng)，屬于地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]地質(zhì)災(zāi)害一直是人類(lèi)生存所面臨的巨大挑戰(zhàn)，在地質(zhì)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的地區(qū)，當(dāng)同一個(gè)山坡上的一些土壤或石塊開(kāi)始移動(dòng)時(shí)，山崩就開(kāi)始了，但早期很難發(fā)現(xiàn)，山坡在數(shù)分鐘或數(shù)小時(shí)內(nèi)變得不穩(wěn)定。
[0003]目前，由于災(zāi)害監(jiān)測(cè)、預(yù)警體系自動(dòng)化和信息化程度還相對(duì)偏低，最常見(jiàn)的檢測(cè)辦法就是觀察這座山形狀的變化。研究者可以直接測(cè)量，也可以在鉆孔中或者地表面上探測(cè)山坡形狀的變化，但檢測(cè)到的危險(xiǎn)信息往往較滯后、投入成本較大、危險(xiǎn)性較高。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便的檢測(cè)山體振動(dòng)的山崩預(yù)警系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型為解決其問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種用于檢測(cè)山體微振動(dòng)的山崩預(yù)警系統(tǒng)，包括埋設(shè)在山體中的金屬管，所述金屬管內(nèi)沿縱向方向安裝有若干個(gè)振動(dòng)探頭，探頭之間的距離在0.5?Im;山體的表面放置有振動(dòng)傳感器，所述振動(dòng)傳感器與前述若干個(gè)振動(dòng)探頭電連接。
[0007]優(yōu)選的是，當(dāng)山體斜度大于45°時(shí)，金屬管插入山體的深度至少為1m;當(dāng)山體斜度小于45°時(shí)，金屬管插入山體的深度至少為5m。
[0008]優(yōu)選的是，還包括數(shù)據(jù)接收器。
[0009]優(yōu)選的是，還包括用于連接數(shù)據(jù)接收器與振動(dòng)傳感器的測(cè)量線路。
[0010]優(yōu)選的是，還包括用于分析數(shù)據(jù)接收器的電壓電荷的數(shù)據(jù)分析器。
[0011 ]本實(shí)用新型的有益效果是:減小預(yù)報(bào)誤差，提高預(yù)警的準(zhǔn)確性，超前預(yù)測(cè)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害，為疏散人群和消除災(zāi)害提供足夠時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1、金屬管;2、振動(dòng)探頭;3、振動(dòng)傳感器;4、數(shù)據(jù)接收器;5、測(cè)量線路;6、數(shù)據(jù)分析器;7、山體。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如附圖1所示的一種用于檢測(cè)山體微振動(dòng)的山崩預(yù)警系統(tǒng)，包括埋設(shè)在山體7中的金屬管I，所述金屬管I內(nèi)沿縱向方向安裝有若干個(gè)振動(dòng)探頭2，探頭2之間的距離在0.5?I米；當(dāng)山體斜度大于45°時(shí)，金屬管插入山體的深度至少為1m;當(dāng)山體斜度小于45°時(shí)，金屬管插入山體的深度至少為5m。山體7的表面放置有振動(dòng)傳感器3，所述振動(dòng)傳感器3與前述若干個(gè)振動(dòng)探頭2電連接。該系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)接收器4，用于連接數(shù)據(jù)接收器4與振動(dòng)傳感器3的測(cè)量線路5，以及與數(shù)據(jù)接收器4連接的、用于分析傳感器數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)分析器6。數(shù)據(jù)接收器4以及數(shù)據(jù)分析器6設(shè)置在離山體7較遠(yuǎn)處的安全區(qū)域。
[0016]數(shù)據(jù)分析器6利用數(shù)據(jù)接收器接收到的電壓電荷，產(chǎn)生的電荷經(jīng)過(guò)電荷放大器及其它運(yùn)算處理后輸出就是所需要的數(shù)據(jù)，在Q = dij.F = di j.ma式中:Q表示壓電晶體輸出的電荷，d i j表示壓電晶體的二階壓電張量，m表示加速度的敏感質(zhì)量，a表示所受的振動(dòng)加速度值。測(cè)振儀壓電加速度計(jì)承受單位振動(dòng)加速度值輸出電荷量的多少，稱(chēng)其電荷靈敏度，單位為口(^/1]18-2或口(:/^(]^ = 9.81]18-2)。測(cè)振儀壓電加速度計(jì)實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一個(gè)電荷源和一只電容器，通過(guò)等效電路簡(jiǎn)化以后，則可換算出加速度計(jì)的電壓靈敏度為Sv = SQ/CaSv-，加速度計(jì)的電壓靈敏度，mV/ms-2SQ-加速度計(jì)的電荷靈敏度，pC/ms-2Ca-加速度計(jì)的電容量測(cè)振儀壓電式速度傳感器，它是通過(guò)在壓電式加速度傳感器上加一個(gè)積分電路，通過(guò)將加速度信號(hào)積一次分，可以得到振動(dòng)的速度值。根據(jù)振動(dòng)的速度值，判斷振動(dòng)大小，速度越大，說(shuō)明振動(dòng)越大，山坡越危險(xiǎn)。
[0017]本實(shí)用新型預(yù)警系統(tǒng)的操作及安裝過(guò)程如下:
[0018]—、尋找地質(zhì)災(zāi)害的危險(xiǎn)區(qū)域，在需要檢測(cè)和預(yù)防的區(qū)域，如高山地區(qū)易發(fā)生崩塌的區(qū)域，確定危險(xiǎn)面和危險(xiǎn)體，形成調(diào)查區(qū)域。
[0019]二、采用機(jī)械鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，遇到坡面較陡、不適合機(jī)械操作的區(qū)域，可采取人工挖掘的辦法，孔徑約300mm。
[0020]三、在鉆孔口安裝振動(dòng)傳感器3，振動(dòng)探頭2放置于鋼管I中，并在鉆孔和鋼管中填滿砂礫，有助于傳導(dǎo)山坡內(nèi)顆粒產(chǎn)生的高頻振動(dòng)波，振動(dòng)波順著鋼管I上傳，被地表傳感器接受，傳感器將機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)為電信號(hào)。
[0021]四、振動(dòng)傳感器中的電信號(hào)，通過(guò)測(cè)量線路5輸出，被數(shù)據(jù)接收器4接收。
[0022]五、數(shù)據(jù)接收器4將電信號(hào)采集，利用數(shù)據(jù)分析器6，對(duì)電信號(hào)進(jìn)行分析，根據(jù)不同的電壓信號(hào)，判斷出可能發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害的機(jī)械振動(dòng)。
[0023]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于檢測(cè)山體微振動(dòng)的山崩預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括埋設(shè)在山體中的金屬管，所述金屬管內(nèi)沿縱向方向安裝有若干個(gè)振動(dòng)探頭，探頭之間的距離在0.5?Im;山體的表面放置有振動(dòng)傳感器，所述振動(dòng)傳感器與前述若干個(gè)振動(dòng)探頭電連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測(cè)山體微振動(dòng)的山崩預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)山體斜度大于45°時(shí)，金屬管插入山體的深度至少為1m;當(dāng)山體斜度小于45°時(shí)，金屬管插入山體的深度至少為5m。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測(cè)山體微振動(dòng)的山崩預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，還包括數(shù)據(jù)接收器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于檢測(cè)山體微振動(dòng)的山崩預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于連接數(shù)據(jù)接收器與振動(dòng)傳感器的測(cè)量線路。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于檢測(cè)山體微振動(dòng)的山崩預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于分析數(shù)據(jù)接收器的電壓電荷的數(shù)據(jù)分析器。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于檢測(cè)山體微振動(dòng)的山崩預(yù)警系統(tǒng)，屬于地質(zhì)災(zāi)害防治技術(shù)領(lǐng)域。包括埋設(shè)在山體中的金屬管，所述金屬管內(nèi)沿縱向方向安裝有若干個(gè)振動(dòng)探頭，探頭之間的距離在0.5～1m；山體的表面放置有振動(dòng)傳感器，所述振動(dòng)傳感器與前述若干個(gè)振動(dòng)探頭電連接。采用本實(shí)用新型能夠減小預(yù)報(bào)誤差，提高預(yù)警的準(zhǔn)確性，超前預(yù)測(cè)可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害，為疏散人群和消除災(zāi)害提供足夠時(shí)間。
【IPC分類(lèi)】G08B21/10
【公開(kāi)號(hào)】CN205211122
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521063516
【發(fā)明人】劉澤民, 楊家富, 王鐵, 張光權(quán), 歐哲, 鄒明, 胡光鵬, 史春華
【申請(qǐng)人】宏大國(guó)源（蕪湖）資源環(huán)境治理有限公司
【公開(kāi)日】2016年5月4日
【申請(qǐng)日】2015年12月17日