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地質災害體地表建筑物裂縫在線監測預警儀的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種地質災害體地表建筑物裂縫在線監測預警儀，包括一個底板，底板的一半邊固定安裝有設備箱體、蓄電池及聲光報警器，該半邊通過螺栓固定在墻體裂縫一側；底板的另一半邊開有窗口，窗口對應墻體裂縫的另一側；設備箱體內固定安裝有一個安裝襯板，安裝襯板的兩面分別固定安裝有傳感器、控制板和GPS模塊，在設備箱體的面板內側安裝有數字顯示器，在設備箱體的上表面另外安裝有外部天線；傳感器的傳動桿向外穿出右側面板，傳動桿外端頭安裝有萬向節，萬向節通過鋼絲與墻體固定樁連接。本發明的裝置，實現了裂縫狀態自動檢測，實時性好、準確率高，并解決了監測現場無穩定外接電源問題，可持續實時監測并能及時現場報警。
【專利說明】地質災害體地表建筑物裂縫在線監測預警儀

【技術領域】
[0001]本發明屬于裂縫監測設備【技術領域】，用于地質災害體地表建筑物裂縫的監測預警，具體涉及一種地質災害體地表建筑物裂縫在線監測預警儀。

【背景技術】
[0002]現有的地質災害群測群防中，對地面或墻體裂縫監測測量的手段主要是在被測物體上設立標尺，依靠監測員用卷尺進行人工測量，最后經過對觀測數據的統計及處理，實現定性觀測。人工檢測由于受到人員經驗及現場狀態的影響，測量數據準確性和頻次得不到保障，實時性差、準確率低。而且，測量數據主要靠人工記錄和上報，監測數據不能及時匯總整理，造成地質災害監測數據極不完整，更談不上進行及時的分析預警。
[0003]因此，研發全自動化的物體裂縫測量方法及儀器，實現自動化檢測，并實現準確及時的安全報警，具有現實意義。


【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種地質災害體地表建筑物裂縫在線監測預警儀，解決了現有技術中采用人工進行地面或墻體裂縫狀態檢測，存在實時性差、準確率低的問題。
[0005]本發明所采用的技術方案是，一種地質災害體地表建筑物裂縫在線監測預警儀，包括一個底板，底板的一半邊固定安裝有設備箱體、蓄電池及聲光報警器，該半邊固定在墻體裂縫一側；底板的另一半邊開有窗口，窗口對應墻體裂縫的另一側；
[0006]設備箱體內固定安裝有一個安裝襯板，安裝襯板的兩面分別固定安裝有傳感器、控制板和GPS模塊，在設備箱體的面板內側安裝有數字顯示器，在設備箱體的上表面另外安裝有外部天線；傳感器的傳動桿向外穿出右側面板，傳動桿外端頭安裝有萬向節，萬向節通過鋼絲與墻體固定樁連接。。
[0007]本發明的地質災害體地表建筑物裂縫在線監測預警儀，其特點還在于:
[0008]安裝襯板固定在設備箱體的內壁的插槽中。
[0009]傳感器、控制板、GPS模塊分別與安裝襯板間隔設置。
[0010]傳感器與控制板信號連接，控制板同時與GPS模塊、數字顯示器信號連接，GPS模塊通過外部天線及無線網絡與上位機信號連接。
[0011]蓄電池正極與聲光報警器正極相連；在窗口邊框設置有固定警報觸點，在固定警報觸點上固定有銅片A并且該銅片A與蓄電池負極相連；在傳動桿上固定有移動警報觸點，在移動警報觸點上固定有銅片B，該銅片B與聲光報警器負極相連。
[0012]傳感器通過固定卡及其固定螺栓二固定在安裝襯板一面，控制板通過多組固定螺栓一固定在安裝襯板同一面；GPS模塊通過固定螺栓三固定在安裝襯板另一面。
[0013]設備箱體的左側面板安裝有航空插頭。
[0014]本發明的有益效果是，針對地質災害中的墻體裂縫及山體滑坡等數據的實時監測，通過傳感器的傳動軸與被監測點連接，在發生地質變形時帶動傳動桿在傳感器內前后滑動，將滑動的感應距離通過數字顯示器直觀顯示，并通過GPS模塊將測得數據傳至指揮中心，通過上位機實現實時的數據處理、存儲、預警功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本發明裝置在裂縫墻體的安裝結構示意圖(前視圖)；
[0016]圖2是本發明裝置的殼體內部安裝結構示意圖；
[0017]圖3是本發明裝置的安裝襯板的一面安裝結構示意圖；
[0018]圖4是本發明裝置的安裝襯板另一面安裝結構示意圖；
[0019]圖5是本發明裝置的工作原理示意圖。
[0020]圖中，1.傳感器,2.控制板,3.安裝襯板,4.航空插頭,5.穿線孔,6.固定卡,7.固定螺栓一，8.固定螺栓二，9.傳動桿，10.萬向節，11.GPS模塊，12.外部天線，13.固定螺栓三，14.數字顯示器，15.設備箱體，16.外部傳動模塊，17.右側面板，18.左側面板，19.窗口，20.蓄電池，21.移動警報觸點，22.墻體固定樁，23.固定警報觸點，24.固定螺栓四，25.裂縫墻體，26.無線網絡，27.上位機，28.聲光報警器，29.鋼絲，30.底板。

【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明進行詳細說明。
[0022]參照圖1、圖2、圖3、圖4，本發明裝置的結構是，
[0023]包括一個底板30,底板30的一半邊固定安裝有設備箱體15、蓄電池20及聲光報警器28，底板30固定有設備箱體15的該半邊通過螺栓24固定在裂縫墻體25的裂縫一側(圖1中左側)；底板30的另一半邊開有窗口 19，窗口 19對應裂縫墻體25的裂縫另一側(圖1中右側)；
[0024]設備箱體15采用鋁合金材料制作，設備箱體15內固定安裝有一個安裝襯板3，(安裝襯板3可以固定在設備箱體15的內壁的插槽中，便于拆裝)，安裝襯板3的兩面分別固定安裝有傳感器1、控制板2和GPS模塊11，其中的傳感器I通過固定卡6及其固定螺栓二 8固定在安裝襯板3 —面,控制板2通過多組固定螺栓一 7固定在安裝襯板3同一面；GPS模塊11通過固定螺栓三13固定在安裝襯板3另一面；(傳感器1、控制板2、GPS模塊11分別與安裝襯板3間隔設置，便于散熱)；
[0025]在安裝襯板3上開有穿線孔5，GPS模塊11的數據線與電源線分別通過穿線孔5與控制板2的對應接口連接，使安裝襯板3兩面各個部件的電源線與數據線實現無障礙連接；
[0026]在設備箱體15的面板內側安裝有數字顯示器14，數字顯示器14的顯示屏向外露出設備箱體15的面板表面，便于觀察讀數；在設備箱體15的上表面另外安裝有外部天線
12,外部天線12通過天線饋線與GPS模塊11連接；
[0027]在設備箱體15的左側面板18安裝有航空插頭4，航空插頭4設置有相應的電源線與數據線接口，正常情況下，航空插頭4接入外界供電(圖中沒有顯示)；應急情況下，航空插頭4采用蓄電池20給各設備供電(圖中沒有顯示)，航空插頭4中的數據線接口用于輸出檢測數據；傳感器I的傳動桿9向外穿出右側面板17，傳動桿9外端頭安裝有萬向節10，在窗口 19對應可視的墻體裂縫監測范圍內選定一個合適的墻體固定樁22，萬向節10通過鋼絲29與墻體固定樁22連接；其中的墻體固定樁22與鋼絲29稱為外部傳動模塊16 ；
[0028]控制板2還與聲光報警器28連接(圖中沒有顯示)，用于進行正常的報警；蓄電池20還給聲光報警器28提供應急供電，進行應急的報警，其連接關系是，蓄電池20正極與聲光報警器28正極相連，在窗口 19邊框設置有固定警報觸點23，在固定警報觸點23上固定有銅片A并且該銅片A與蓄電池20負極相連；在傳動桿9上固定有移動警報觸點21，在移動警報觸點21上固定有銅片B，該銅片B與聲光報警器28負極相連，移動警報觸點21和固定警報觸點23均采用絕緣材料；
[0029]參照圖5，外部傳動模塊16與傳感器I傳動連接，傳感器I與控制板2信號連接，控制板2同時與GPS模塊11、數字顯示器14信號連接，GPS模塊11通過外部天線12及無線網絡26與上位機27信號連接。
[0030]本發明裝置的工作原理是:
[0031]將底板30固定有設備箱體15的半邊通過螺栓24固定在墻體裂縫一側(圖1中左側)；將底板30的窗口 19對應墻體裂縫的另一側，在窗口 19對應可視的墻體裂縫監測范圍內安裝一個墻體固定樁22(圖1中右側)，將墻體固定樁22通過鋼絲29與萬向節10連接；
[0032]當墻體裂縫擴大時，墻體固定樁22通過鋼絲29帶動萬向節10將傳動桿9向外拉動，傳感器I探測到傳動桿9的移動信號，將該信息傳至控制板2，控制板2經過數據處理后，一方面將數據通過數字顯示器14實時顯示變化量，另一方面通過GPS模塊11經由外部天線12及無線網絡26傳輸至上位機27，最終由上位機27通過軟件分析數據并儲存；
[0033]并且，隨著裂縫的擴大，墻體固定樁22通過鋼絲29帶動萬向節10及傳動桿9向外移動，使得安裝在傳動桿9上的移動警報觸點21向安裝在底板30上的固定警報觸點23靠近，當移動警報觸點21上的銅片B與固定警報觸點23的銅片A接觸時，聲光報警器28即刻報警。
[0034]本發明的裝置優點是，I)能夠對由于滑坡、崩塌、地面裂縫等地質災害造成的建筑物及構筑物開裂墻體裂縫開展實時監測預報預警及數據自動化采集，極大地提高了群測群防工作中地質災害變形數據采集可靠性，為開展監測預警或防治提供基礎技術依據。2)該設備供電問題依靠已有照明電解決，在部分偏遠或者無照明電地方，使用蓄電池20解決供電問題。
【權利要求】
1.一種地質災害體地表建筑物裂縫在線監測預警儀，其特點在于:包括一個底板(30)，底板(30)的一半邊固定安裝有設備箱體(15)、蓄電池(20)及聲光報警器(28)，該半邊固定在墻體裂縫一側；底板(30)的另一半邊開有窗口(19)，窗口(19)對應墻體裂縫的另一側； 設備箱體(15)內固定安裝有一個安裝襯板(3)，安裝襯板(3)的兩面分別固定安裝有傳感器(I)、控制板(2)和GPS模塊(11)， 在設備箱體(15)的面板內側安裝有數字顯示器(14)，在設備箱體(15)的上表面另外安裝有外部天線(12)； 傳感器(I)的傳動桿(9)向外穿出右側面板(17)，傳動桿(9)外端頭安裝有萬向節(10)，萬向節(10)通過鋼絲(29)與墻體固定樁(22)連接。
2.根據權利要求1所述的地質災害體地表建筑物裂縫在線監測預警儀，其特點在于:所述的安裝襯板(3)固定在設備箱體(15)的內壁的插槽中。
3.根據權利要求2所述的地質災害體地表建筑物裂縫在線監測預警儀，其特點在于:所述的傳感器(I)、控制板(2)、GPS模塊(11)分別與安裝襯板(3)間隔設置。
4.根據權利要求1、2或3所述的地質災害體地表建筑物裂縫在線監測預警儀，其特點在于:所述的傳感器⑴與控制板⑵信號連接，控制板⑵同時與GPS模塊(11)、數字顯示器(14)信號連接，GPS模塊(11)通過外部天線(12)及無線網絡(26)與上位機(27)信號連接。
5.根據權利要求4所述的地質災害體地表建筑物裂縫在線監測預警儀，其特點在于:所述的蓄電池(20)正極與聲光報警器(28)正極相連；在窗口(19)邊框設置有固定警報觸點(23)，在固定警報觸點(23)上固定有銅片A并且該銅片A與蓄電池(20)負極相連；在傳動桿(9)上固定有移動警報觸點(21)，在移動警報觸點(21)上固定有銅片B，該銅片B與聲光報警器(28)負極相連。
6.根據權利要求5所述的地質災害體地表建筑物裂縫在線監測預警儀，其特點在于:所述的傳感器(I)通過固定卡(6)及其固定螺栓二(8)固定在安裝襯板(3) —面，控制板(2)通過多組固定螺栓一(7)固定在安裝襯板(3)同一面；GPS模塊(11)通過固定螺栓三(13)固定在安裝襯板(3)另一面。
7.根據權利要求1所述的地質災害體地表建筑物裂縫在線監測預警儀，其特點在于:所述的設備箱體(15)的左側面板(18)安裝有航空插頭(4)。
【文檔編號】G01B21/32GK104048639SQ201410279792
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月20日 優先權日:2014年6月20日
【發明者】滕宏泉, 范立民, 劉水, 張新宇, 李博, 李勇, 高帥 申請人:陜西省地質環境監測總站, 西安捷達測控有限公司