滲壓傾角檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種滲壓傾角檢測裝置。該滲壓傾角檢測裝置包括探測管，探測管的第一端設置有錐體，錐體內設有滲壓傳感器；探測管的第二端設置有通信控制部件，探測管的管體上設置有多個通孔供泥漿的滲入；管體內部設置有滲壓測量部件和傾角測量部件；滲壓傳感器，與滲壓測量部件連接；其中通信控制部件包括：加速度傳感器，與傾角測量部件連接；微處理器，與加速度傳感器及滲壓傳感器電連接；第一無線通信裝置，與微處理器連接，用于將微處理器獲取到的測量數據傳輸給地質監控中心。通過本實用新型，解決了現有技術中滑坡位移監測受到自然環境限制部署困難的問題，實現了滿足自然環境惡劣的山區的特殊工作環境要求。
【專利說明】滲壓傾角檢測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及監測領域，具體而言，涉及一種滲壓傾角檢測裝置。
【背景技術】
[0002]在一些自然情況較為惡劣的山區，在出現大量降水的情況下，不穩定的山地地貌在受到雨水侵蝕后，容易產生山體滑坡現象，對居民生命財產安全造成巨大的威脅。因此對這些容易產生自然災害的滑坡的監控具有非常重要的意義。
[0003]但是由于這些容易產生山體滑坡的區域往往為人跡罕至的山間，缺乏道路，野外布線，電源供給等都受到限制，使得有線系統部署起來非常困難。此外，有線方式往往采用就近部署固定數據采集點的方式紀錄采集山體滑坡數據，需要專人定時前往監測點下載數據，系統得不到實時數據，靈活性較差
[0004]另外，現有的滲壓傾角檢測裝置采用預埋式或者豎井式的方式設置在易發生滑坡的山體深度一定的區域，只能測量到一定深度的滲壓情況，而且測量的深度不能調節。
[0005]針對現有技術中滑坡位移監測受到自然環境限制部署困難的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
實用新型內容
[0006]本實用新型旨在提供一種滲壓傾角檢測裝置，以解決現有技術中滑坡位移監測受到自然環境限制部署困難的問題。
[0007]為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種滲壓傾角檢測裝置，包括:探測管，探測管的第一端設置有錐體，錐體內設有滲壓傳感器；探測管的第二端設置有通信控制部件，探測管的管體上設置有多個通孔供泥漿的滲入；管體內部設置有滲壓測量部件和傾角測量部件；滲壓傳感器，與滲壓測量部件連接，用于測量滑坡體的滲壓值；其中通信控制部件包括:加速度傳感器，與傾角測量部件連接，用于測量滑坡體的傾斜角；微處理器，與加速度傳感器及滲壓傳感器電連接，用于獲取加速度傳感器和滲壓傳感器的測量數據；第一無線通信裝置，與微處理器連接，用于將微處理器獲取到的測量數據傳輸給地質監控中心。
[0008]進一步地，通信控制部件還用于判斷滑坡體的滲壓值是否大于預設滲壓閥值，以及滑坡體的傾斜角與預設傾斜角正常值的差值是否大于預設角度閥值，當滑坡體的滲壓值大于預設滲壓閥值并且滑坡體的傾斜角與預設傾斜角正常值的差值大于預設角度閥值時，發送報警信息。
[0009]進一步地，加速度傳感器為三維加速度傳感器，用于測量指定位置的滑坡體在三個正交方向的傾斜角。
[0010]進一步地，通信控制部件還包括:非易失存儲器，與微處理器電連接，用于保存微處理器獲取到的測量數據。
[0011]進一步地，第一無線通信裝置為GPRS通訊模塊。[0012]進一步地，通信控制部件還包括:電源模塊，與微處理器、加速度傳感器、滲壓傳感器和第一無線通信裝置分別連接，用于向微處理器、加速度傳感器、滲壓傳感器和第一無線通信裝置供電。
[0013]進一步地，通信控制部件還包括:電源管理模塊，與微處理器和電源模塊分別連接，用于按照微處理器的控制對電源模塊的工作模式進行管理。
[0014]進一步地，電源模塊為電池。
[0015]進一步地，通信控制部件還包括:第二無線通信裝置，與微處理器連接，用于與指定位置周邊的滲壓傾角檢測裝置進行通信。
[0016]進一步地，第二無線通信裝置為ZIGBEE通訊模塊。
[0017]進一步地，探測管包括多節管體，多節管體通過連接管頭連接，每節管體內設置有一組傾角測量部件。
[0018]應用本實用新型的技術方案，本實用新型提供的滲壓傾角檢測裝置，使用滲壓傳感器和加速度傳感器實時測量待測滑坡體的滲壓值、傾斜角，由微處理器進行處理后通過無線通信裝置傳輸給監控中心，實現了實時獲取滑坡位移全程實時的監測，數據可以滿足對待測滑坡體的監測數據要求以便后期的分析研究，使用無線傳輸方式可以便于安裝在布線困難的環境中，滿足了自然環境惡劣的山區的特殊工作環境要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0019]構成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0020]圖1是根據本實用新型實施例的滲壓傾角檢測裝置的結構圖；
[0021]圖2是根據本實用新型實施例的滲壓傾角檢測裝置的通信控制部件的電氣連接圖；
[0022]圖3是根據本實用新型實施例的滲壓傾角檢測裝置的通信控制部件的優化電氣連接圖；
[0023]圖4是根據本實用新型實施例的滲壓傾角檢測裝置的內部結構圖；以及
[0024]圖5是根據本實用新型實施例的包括多節管體的滲壓傾角檢測裝置的結構圖。
【具體實施方式】
[0025]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。
[0026]本實用新型實施例提供了一種滲壓傾角檢測裝置，圖1是根據本實用新型實施例的滲壓傾角檢測裝置的結構圖，如圖1所示，本實用新型實施例的滲壓傾角檢測裝置包括:探測管32，所述探測管的第一端設置有錐體32，所述探測管的第二端設置有通信控制部件31，所述探測管的管體上設置有多個通孔，所述管體內部設置有傾角測量部件。圖2是根據本實用新型實施例的滲壓傾角檢測裝置的通信控制部件的電氣連接圖，該通信控制部件31包括:包括加速度傳感器11，與所述傾角測量部件連接，用于測量滑坡體的傾斜角；微處理器13，與加速度傳感器11電連接，用于獲取加速度傳感器11的測量數據；第一無線通信裝置15，與微處理器13連接，用于將微處理器13獲取到的測量數據傳輸給地質監控中心。
[0027]上述通信控制部件31與探測管32的連接方式為:通信控制部件31的客體與連接管頭34螺紋連接后與探測管32螺紋連接。
[0028]應用上述實施例的滲壓傾角檢測裝置，本實用新型提供的滲壓傾角檢測裝置，使用加速度傳感器11實時測量待測滑坡體的傾斜角，由微處理器13進行處理后通過第一無線通信裝置15傳輸給監控中心，實現了實時獲取滑坡位移全程實時的監測，數據可以滿足對待測滑坡體的監測數據要求以便后期的分析研究，使用無線傳輸方式可以便于安裝在布線困難的環境中，滿足了自然環境惡劣的山區的特殊工作環境要求。
[0029]上述下滲壓傾角檢測裝置中的加速度傳感器11可以具體為三維加速度傳感器，用于測量指定位置的滑坡體在三個正交方向的傾斜角。從而全方位的檢測滑坡體的傾斜情況，完成地質滑坡體三維位移的全程監測。
[0030]由于滲壓傾角檢測裝置的安裝位置以便于地質監控中心的數據采集點距離較遠，采用一般的無線通信手段，可能達不到傳輸的要求，因此，本實施例的滲壓傾角檢測裝置中的第一無線通信裝置15可以為GPRS通訊模塊，從而利用公用的通信網絡實現數據的遠距離上傳。
[0031]圖3是根據本實用新型實施例的滲壓傾角檢測裝置的通信控制部件的優化電氣連接圖，如圖3所示，優化的通信控制部件在上述實施例基礎上進行了進一步改進，其中微處理器13、加速度傳感器11、第一無線通信裝置15的功能和連接關系與上面的滲壓傾角檢測裝置一致，此外通信控制部件可以增加設置有非易失存儲器21、電源模塊25、電源管理模塊27、第二無線通信裝置23，以上各部件可以根據實際需要進行靈活配置，可以全部設置也可以根據需要配置其中的一種或幾種。
[0032]通過加速度傳感器11，完成安裝位置的滑坡體的監測，并通過第一無線通信裝置15將數據上傳給監控中心，便于監控和后期進行研究。微處理器13可以對上述數據進行預處理，使數據滿足一定的要求。上傳數據可以實時進行也可以定時進行輸出。因此，本實施例的滲壓傾角檢測裝置，還可以包括非易失存儲器21，與微處理器13電連接，用于保存微處理器13獲取到的測量數據，在本地保存相關數據。
[0033]本實施例的滲壓傾角檢測裝置的供電可以使用如電池等具有電能儲存功能的電源模塊25，電源模塊25，與微處理器13、加速度傳感器11和第一無線通信裝置15分別連接，用于向微處理器13、加速度傳感器11和第一無線通信裝置15供電。從而擺脫電源線對設備安裝的束縛。
[0034]由于采用電池供電，因此需要對電池供電進行低功耗的管理，因此本實施例的滲壓傾角檢測裝置，還可以包括電源管理模塊27，與微處理器13和電源模塊25分別連接，用于按照微處理器13的控制對電源模塊25的工作模式進行管理，保證電源的使用時間更長。例如在非工作狀態下，控制電源模塊25進入休眠狀態。
[0035]另外，滑坡體的監控面積可能出現很大的情況，需要布置大量的滲壓傾角檢測裝置以實現對滑坡體的全面監測。如果所有滲壓傾角檢測裝置分別獨立向監控中心發送數據，占用的通信資源較大，給監控后臺的數據處理能力提出了較高的要求。為此，本實施例的滲壓傾角檢測裝置還可以設置:第二無線通信裝置23，與微處理器13連接，用于與指定位置周邊的滲壓傾角檢測裝置進行通信。第二無線通信裝置23可以向周邊其它滲壓傾角檢測裝置發送本監測器的測量數據，也可以接收周邊其它滲壓傾角檢測裝置測量得到的數據。這樣可以在一片監控區域內設置一個主設備接收其余監測器的測量數據，由該主設備向監控中心集中發送數據。也就是利用第二無線通信裝置23實現設備間的互聯。
[0036]根據第二無線通信裝置23的功能，本實施例可以優選ZIGBEE通訊模塊作為第二無線通信裝置23。利用ZIGBEE的低功耗和自組網特性實現設備互聯。
[0037]對于使用電池供電，傳感器為三維加速度傳感器11、第一無線通信裝置15為GPRS模塊，第二無線通信裝置23為ZIGBEE通訊模塊的具體配置，其詳細的連接關系為:
[0038]三維加速度傳感器具有三維加速度信號的輸出端、三維加速度信號的輸入端；微處理器具有三維加速度傳感器信號輸入端、三維加速度傳感器信號輸出端、電池電源管理輸出端、ZIGBEE通信輸出端、ZIGBEE通信輸入端、GPRS通信輸出端、GPRS通信輸入端；ZIGBEE通信模塊具有ZIGBEE通信輸入端、ZIGBEE通信輸出端；GPRS模塊具有GPRS通信輸入端、GPRS通信輸入端。
[0039]具體的連接關系為:三維加速度傳感器信號輸出端與微處理器的三維加速度傳感器信號輸入端連接，三維加速度傳感器信號輸入端與微處理器的三維加速度傳感器信號輸出端連接。電源管理輸入端與微處理器的電源管理輸出端連接。ZIGBEE通信模塊輸出端與微處理器的ZIGBEE通信接口輸入端連接，ZIGBEE通信模塊輸入端與微處理器的ZIGBEE通信接口輸出端連接。GPRS模塊輸出端與微處理器的GPRS通信接口輸入端連接，GPRS通信接口輸入端與微處理器的GPRS通信接口輸出端連接。
[0040]根據上述功能的要求以及對硬件資源的要求，本實用新型中的微處理器13可以選擇使用TI公司的MSP430系列，如MSP430F149，硬件資源包括有兩個以上的異步通信串口，一路IIC通信接口，三維加速度傳感器可以選飛思卡爾的MMA8452，其通信接口為I2C，內置12位AD。
[0041]圖4是根據本實用新型實施例的滲壓傾角檢測裝置的內部結構圖，傳輸控制部件31中的電氣部件設置在由外殼上罩314和外殼底座313組成的殼體內，夕卜殼上罩314和外殼底座313的結合部設置有防水密封圈312，以提高殼體的密封性，傳輸控制部件31的與外部傳感器連接的電氣線纜36通過防水接線頭319引出，在殼體內部設置有墊高柱316、墊高柱316上固定有信號發射器317，信號發射器317與陶瓷天線315連接，用于數據傳輸。墊高柱316的另一側設置有控制板318，控制板318上設置有加速度傳感器11和微處理器13。
[0042]探測管32的管體內部設置有傾角測量部件，該傾角測量部件包括防水接頭371、傾角感應器372、傾角感應器外殼373。電氣線纜36通過防水接頭371與位于傾角感應器外殼373內的傾角感應器372連接，從而是加速度傳感器11與傾角感應器372電連接。
[0043]本實施例的滲壓傾角檢測裝置以打樁的形式設置到待測山體內部.從而使傾角感應器372感測泥石流的變化。
[0044]優選地，本實施例的滲壓傾角檢測裝置的探測管還可以由多節管體組成，多節管體通過連接管頭34連接，每節管體內設置有一組傾角測量部件，從而可以靈活的配置滲壓傾角檢測裝置的長度以適應不同的檢測環境。圖5是根據本實用新型實施例的包括多節管體的滲壓傾角檢測裝置的結構圖，探測管32分為多節，各節之間通過連接管頭34連接，每節探測管中設置有一組包括傾角感應器372的傾角測量部件，用于測量不同深度的泥石流情況，從而滿足不同檢測環境的需要。
[0045]應用本實用新型的技術方案，本實用新型提供的滲壓傾角檢測裝置，使用加速度傳感器實時測量待測滑坡體的傾斜角，由微處理器進行處理后通過無線通信裝置傳輸給監控中心，實現了實時獲取滑坡位移全程實時的監測，數據可以滿足對待測滑坡體的監測數據要求以便后期的分析研究，使用無線傳輸方式可以便于安裝在布線困難的環境中，滿足了自然環境惡劣的山區的特殊工作環境要求。
[0046]顯然，本領域的技術人員應該明白，本實用新型中所提到的各個模塊和/或單元均為有確定形狀、構造且占據一定空間的模塊和/或單元。
[0047]以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種滲壓傾角檢測裝置，其特征在于，包括: 探測管，所述探測管的第一端設置有錐體，所述錐體內設有滲壓傳感器；所述探測管的第二端設置有通信控制部件，所述探測管的管體上設置有多個通孔供泥漿的滲入；所述管體內部設置有滲壓測量部件和傾角測量部件； 所述滲壓傳感器，與滲壓測量部件連接，用于測量滑坡體的滲壓值； 其中所述通信控制部件包括: 加速度傳感器，與所述傾角測量部件連接，用于測量滑坡體的傾斜角； 微處理器，與所述加速度傳感器及滲壓傳感器電連接，用于獲取所述加速度傳感器和滲壓傳感器的測量數據； 第一無線通信裝置，與所述微處理器連接，用于將所述微處理器獲取到的測量數據傳輸給地質監控中心。
2.根據權利要求1所述的滲壓傾角檢測裝置，其特征在于，通信控制部件還用于判斷所述滑坡體的滲壓值是否大于預設滲壓閥值，以及所述滑坡體的傾斜角與預設傾斜角正常值的差值是否大于預設角度閥值，當所述滑坡體的滲壓值大于預設滲壓閥值并且所述滑坡體的傾斜角與預設傾斜角正常值的差值大于預設角度閥值時，發送報警信息。
3.根據權利要求1所述的滲壓傾角檢測裝置，其特征在于，所述加速度傳感器為三維加速度傳感器，用于測量指定位置的滑坡體在三個正交方向的傾斜角。
4.根據權利要求1所述的滲壓傾角檢測裝置，其特征在于，所述通信控制部件還包括:非易失存儲器，與所述微處理器電連接，用于保存所述微處理器獲取到的測量數據。
5.根據權利要求1所述的滲壓傾角檢測裝置，其特征在于，所述第一無線通信裝置為GPRS通訊模塊。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的滲壓傾角檢測裝置，其特征在于，所述通信控制部件還包括:電源模塊，與所述微處理器、所述加速度傳感器、所述滲壓傳感器和所述第一無線通信裝置分別連接，用于向所述微處理器、所述加速度傳感器、所述滲壓傳感器和所述第一無線通信裝置供電。
7.根據權利要求1所述的滲壓傾角檢測裝置，其特征在于，所述通信控制部件還包括:電源管理模塊，與所述微處理器和所述電源模塊分別連接，用于按照所述微處理器的控制對所述電源模塊的工作模式進行管理。
8.根據權利要求7所述的滲壓傾角檢測裝置，其特征在于，所述電源模塊為電池。
9.根據權利要求1至5中任一項所述的滲壓傾角檢測裝置，其特征在于，所述通信控制部件還包括:第二無線通信裝置，與所述微處理器連接，用于與指定位置周邊的滲壓傾角檢測裝置進行通信。
10.根據權利要求9所述的滲壓傾角檢測裝置，其特征在于，所述第二無線通信裝置為ZIGBEE通訊模塊。
11.根據權利要求1至5中任一項所述的滲壓傾角檢測裝置，其特征在于，所述探測管包括多節管體，所述多節管體通過連接管頭連接，每節所述管體內設置有一組傾角測量部件。
【文檔編號】G01D21/02GK203422117SQ201320549497
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年9月3日 優先權日:2013年9月3日
【發明者】徐承東, 黃益曼 申請人:浙江天地人科技有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
