法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2016-08-31
授权
授权
2013-05-15
实质审查的生效 IPC(主分类):G01V9/00 申请日:20121220
实质审查的生效
2013-04-17
公开
公开
技术领域
本发明属于危岩体崩塌监测技术领域，尤其涉及一种利用组合球位置变化预测危岩体崩 塌的装置及方法。
背景技术
危岩体的安全监测研究由来已久，其监测方法也有多种方法，传统的方法采用直观的千 分尺观察法，就是直接用千分尺直接测量危岩体的裂缝宽度变化，这种测量方法直观简单， 但是存在精度差以及不能记录等问题；随着科学技术的进一步发展，GPS，INSAR三维激光扫 描仪等也被引入到危岩体的安全检测中，虽然数据的采集方便，但是精度仍然不能很好满足 监测要求，且成本昂贵，在实际的工程运用中，对于危岩体的崩塌尚不能起到很好的监测预 测的效用。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术存在的精度不能满足监测要求，成本昂贵，对于危 岩体的崩塌不能起到很好的监测预测效果的问题；提供一种利用组合球位置变化预测危岩体 崩塌的装置；采用该装置对危岩体的崩塌预测，能克服通常情况下的恶劣环境对监测的影响， 抗干扰测量方便，并且精度高，成本低廉。
本发明还提供一种利用组合球位置变化预测危岩体崩塌的方法；
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用组合球位置变化预测危岩体崩塌的装置，包括无线位移传感器，接收主机，接收 终端，无线位移传感器与接收主机通过无线数据传输连接，接收主机与接收终端通过无线或 有线数据连接，无线位移传感器设于不同直径的若干球形塑料壳体内。
所述球形塑料壳体直径规格范围为0.1m-1.0m,相邻直径规格的直径间隔为0.1m。
无线位移传感器通过内部支撑构件与球形塑料壳体连接。
一种利用组合球位置变化预测危岩体崩塌的装置进行预测的方法，包括以下步骤：
1）在形成危岩体裂缝上，选取待测点，然后由这些点处把各个带有无线位移传感器的球形塑 料壳体放入裂缝内部，自由落下；在裂缝内部宽度小于球体直径处，球形塑料壳体由于受到 两侧岩体的支持力，保持静止；
2）裂缝进一步发育，裂缝内部的宽度会随之扩展，球形塑料壳体也会随两侧岩体的宽度增大， 从而产生相应的下落位移量；当球形塑料壳体发送出的位置数据发生变化时，裂缝的内部宽 度在增大，裂缝在进一步发育。在一定时间段内小球的位置数据变化越大，裂缝也就扩展越 迅速，从而说明危岩体的崩塌征兆越明显；
3）从球形塑料壳体被放置到裂缝内部开始，球形塑料壳体内部的无线位移传感器就会每个 1s（可自定义设定）向接收主机发送自己的位置信息数据，接收主机自动记录储存各个小球 的位置信息，为后期的电脑数据处理提供数据保障。
球形塑料壳体内部的无线位移传感器发送一次自身位置信息数据，接收主机记录一次， 并且可以每隔1s（可自定义设定）全天二十四小时向接收主机发送自身位置信息数据。
与球形塑料壳体内无线位移传感器配对的接收主机同时分别按时序记录各个球形塑料壳 体实时传送的自身位置信息，实现对多点的同时监测，组成无线监测网络。
接收主机采集的数据，通过在电脑上读取、进行处理和准确分析，图像化地给出各个球 形塑料壳体的位置变化情况，建立组合球的位置变化与裂缝发育宽度扩展的时空关系，进一 步预测裂缝的发育状况和危岩体的崩塌。
本发明工作原理：本发明包括无线位移传感器，接收主机，接收终端，无线位移传感器 用于实时采集自身的位置信息，接收主机用于采集、接收无线位移传感器发送的数据，接收 终端用于接收来自接收主机的数据传输、并进行数据的处理分析，无线位移传感器与接收主 机通过无线数据传输连接，接收主机与接收终端通过无线或有线数据连接，无线位移传感器 设于不同直径的若干球形塑料壳体内。接收终端为笔记本电脑，所述笔记本电脑设有数据处 理软件，能实时、不间断接收主机的数据传输，并及时作出数据的处理分析。
球形塑料壳体满足防水，防高温，防腐蚀等要求，能在野外的通常恶劣环境中持续工作。 使用时接收主机固定安置于较安全的固定位置点，能在野外通常的恶劣环境中持续工作，在 形成危岩体裂缝上选取待测点，根据不同裂缝宽度设置直径不同的球形塑料壳体、将不同直 径的球形塑料壳体设于预定测量点的裂缝内部，使其自由落下，在裂缝内部宽度小于球体直 径处，小球由于受到两侧岩体的支持力，保持静止。由于裂缝的进一步发育，裂缝内部的宽 度会随之扩展，球体也会随两侧岩体的宽度增大，从而产生相应的下落位移量；因此，当球 体发送出的位置数据发生变化时，我们可以认为裂缝的内部宽度在增大，也就是裂缝在进一 步发育。在一定时间段内小球的位置数据变化越大，裂缝也就扩展越迅速，从而说明危岩体 的崩塌征兆越明显。从小球被放置到裂缝内部开始，球体内部的无线位移传感器就会实时（可 自定义，例如每隔1s）向接收主机发送自己的位置信息数据，接收主机接收后自动记录储存 各个小球的位置信息、为后期的电脑数据处理提供数据保障，信息汇总整理后输出各个小球 的位置数字化信息到接收终端、例如配置笔记本电脑中，进一步加以处理，图像化地给出各 个小球的位置变化情况，建立组合球的位置变化与裂缝发育宽度扩展的时空关系，进一步预 测裂缝的发育状况和危岩体的崩塌。
本发明的有益效果：
1.本发明采用组合球随着危岩体裂缝扩展产生的位置变化以监测危岩体的崩塌，结构简单， 抗干扰能力强，测量方便，抗干扰能力强；
2.并且精度高，成本低廉。
3..实现无线位移传感器，接收主机，接收终端之间的数据无线交互网络，克服了通常情况下 恶劣环境对监测的影响。
附图说明
图1是本发明球体内部结构组成示意图；
图2是本发明装置无线传感器网络示意图。
其中，1.球形塑料壳体；2.内部支撑构件；3.无线位移传感器。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明。
一种利用组合球位置变化预测危岩体崩塌的装置，结合图1，图2，包括无线位移传感器 3，接收主机，接收终端，无线位移传感器3与接收主机通过无线数据传输连接，接收主机与 接收终端通过无线或有线数据连接，无线位移传感器3设于不同直径的若干球形塑料壳体1 内。所述球形塑料壳体直径规格范围为0.1m-1.0m,相邻直径规格的直径间隔为0.1m。接收终 端为笔记本电脑，所述笔记本电脑设有数据处理软件，能实时、不间断接收主机的数据传输， 并及时作出数据的处理分析。无线位移传感器3通过内部支撑构件2与球形塑料壳体1连接。 一种利用组合球位置变化预测危岩体崩塌的装置进行预测的方法，包括以下步骤：
1）在形成危岩体裂缝上，选取待测点，然后由这些点处把各个带有无线位移传感器3的球形 塑料壳体1放入裂缝内部，自由落下；在裂缝内部宽度小于球形塑料壳体1直径处，球形塑 料壳体1由于受到两侧岩体的支持力，保持静止；
2）裂缝进一步发育，裂缝内部的宽度会随之扩展，球体也会随两侧岩体的宽度增大，从而产 生相应的下落位移量；当球体发送出的位置数据发生变化时，裂缝的内部宽度在增大，裂缝 在进一步发育。在一定时间段内球形塑料壳体1的位置数据变化越大，裂缝也就扩展越迅速， 从而说明危岩体的崩塌征兆越明显；
3）从球形塑料壳体1被放置到裂缝内部开始，球形塑料壳体1内部的无线位移传感器3就会 每个1s（可自定义设定）向接收主机发送自己的位置信息数据，接收主机自动记录储存各个 球形塑料壳体1的位置信息，为后期的电脑数据处理提供数据保障。
球形塑料壳体1内部的无线位移传感器发送一次自身位置信息数据，接收主机记录一次， 并且可以每隔1s（可自定义设定）全天二十四小时向接收主机发送自身位置信息数据。
与球形塑料壳体1体内无线位移传感器3配对的接收主机同时分别按时序记录各个球形 塑料壳体1实时传送的自身位置信息，实现对多点的同时监测，组成无线监测网络。
接收主机采集的数据，通过在电脑上读取、进行处理和准确分析，图像化地给出各个球 形塑料壳体1的位置变化情况，建立组合球的位置变化与裂缝发育宽度扩展的时空关系，进 一步预测裂缝的发育状况和危岩体的崩塌。
上述虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限 制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付 出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
机译： 一种用于在具有减小的摩擦阻力的船舶中使用的涂料组合物，其在由所述组合物形成的水涂膜中利用气体润滑功能涂覆有所述涂膜的船舶用涂料的制造方法，用于预测所述摩擦减阻效果预测装置的所述摩擦减阻效果装置的船舶方法用于所述船的具有减小的摩擦阻力的减小效果和减小的摩擦阻力系统
机译： 利用水中的气体润滑功能降低摩擦阻力的船舶用涂料组合物，由该组合物形成的涂膜，涂有该涂膜的船舶，该船舶的制造方法以及降低摩擦阻力的方法，效果预测方法，预测装置减小摩擦阻力的效果，以及用于减小摩擦阻力的船舶的减小摩擦阻力的系统
机译： 利用水中的气体润滑功能降低摩擦阻力的船舶用涂料组合物，由该组合物形成的涂膜，涂有该涂膜的船舶，该船舶的制造方法以及降低摩擦阻力的方法，效果预测方法，预测装置减小摩擦阻力的效果，以及用于减小摩擦阻力的船舶的减小摩擦阻力的系统
