本发明涉及一种泥石流沟高陡边坡碎裂岩体监测预警系统,特别是涉及应用于边坡地质灾害防治的一种泥石流沟高陡边坡碎裂岩体监测预警系统。
背景技术:
1、在进行水电站项目建设时,其周边地形存在有高陡边坡会导致水电站的运行存在隐患,因此需要对高陡边坡的碎裂岩体进行监测,以便及时掌握岩体可能存在的滑坡等安全讯息,降低财产安全损失,在进行岩体监测时,传统采用测斜计或者裂缝监测设备来实现相应的监测预警目的,但是为确保监测效果的全面,监测预警系统通常由多个精密仪器组成并分布在不同的位置,一旦发生滑坡等事故,仪器的安全性得不到保障,容易造成仪器成本的攀升。
2、为解决仪器防护的问题,市场中的某危岩体监测设备采用支撑防护的设计,具有一定的市场占比。
3、中国发明专利cn202111267884.3说明书公开了危岩体变形监测装置及预警系统,该危岩体变形监测装置及预警系统包括固定架、检测预警组件和防护组件。所述固定架包括立柱和连接座,所述检测预警组件包括测斜仪和警示灯,所述防护组件包括第一防护件、弹性垫、连接弹簧、转轴、转盘和连接架,所述第一防护件连接于所述立柱,所述弹性垫转动连接于所述连接座,所述转轴转动连接于所述连接座,所述转盘固定连接于所述转轴,所述弹性垫一侧连接有固定块,所述转轴两侧设有连接盘。根据该申请的危岩体变形监测装置及预警系统自动化程度较高,可对已经产生变形的危岩体进行暂时的安全防护,同时及时发生崩塌预警通知过往车辆。
4、现有监测预警设备通过短暂的支撑来起到防护效果,但是在发生滑坡事故时,会对仪器的表面造成先撞击后掩埋的处理,如此仪器的安全性依旧难以保障。
技术实现思路
1、针对上述现有技术,本发明要解决的技术问题是在发生滑坡事故时,降低事故对监测预警仪器造成的伤害,以此延长仪器的使用寿命,整体降低监测成本。
2、为解决上述问题,本发明提供了一种泥石流沟高陡边坡碎裂岩体监测预警系统,包括有插接在边坡表面的多个内部为中空设计的插接杆,插接杆的顶部安装有一侧表面开设有监测口的防护罩,防护罩的内部安装有监控相机,防护罩的一侧内壁安装有下拉单元,插接杆的表面镶嵌安装有旋转防护柱,旋转防护柱的表面开设有凹陷,且凹陷的内部安装有测斜计以及两个布置在测斜计两侧的太阳能电池块,旋转防护柱的内部贯穿安装有位于插接杆内部的轴杆,且轴杆的顶端连接有一号齿轮,插接杆的内壁安装有延伸平台,延伸平台的顶部安装有驱动马达,驱动马达的输出端连接有位于延伸平台下方的三号齿轮,延伸平台的内部贯穿转动连接有收卷杆,且收卷杆的尾端安装有位于延伸平台下方的二号齿轮,一号齿轮、二号齿轮和三号齿轮在一条轴线上依次啮合;
3、插接杆的表面安装有两个上下布置的变形牵拉管,且变形牵拉管的尾端连接有地钉,插接杆的内壁安装有储纳罐,且储纳罐的内部盛放有电流变液,储纳罐的顶部安装有小型水泵,且小型水泵的输出端和输入端均通过管道分别与变形牵拉管和储纳罐连接。
4、在上述泥石流沟高陡边坡碎裂岩体监测预警系统中,在利用测斜计和监控相机正常进行监测的基础上,还能够在滑坡事故发生时,为插接杆和防护罩内的仪器提供安全防护。
5、作为本申请的进一步改进,变形牵拉管为绝缘弹性材料制成,且变形牵拉管的外表面套接碳纤维布制成的防护层。
6、作为本申请的再进一步改进,下拉单元包括有设在监测口两侧的约束槽,约束槽的内壁滑动连接有与监测口表面贴合的密封板,密封板的底部两侧均连接有支撑弹簧和牵引绳,其中支撑弹簧和牵引绳均位于监测口的两侧,两个牵引绳的尾端均绕接于收卷杆的表面。
7、作为本申请的更进一步改进,支撑弹簧的初始弹力大于密封板的重力,且支撑弹簧的顶端在初始状态下位于监测口顶端的上方。
8、作为本申请的更进一步改进,插接杆内还包括有监测预警反馈系统,监测预警反馈系统包括有集中处理器,集中处理器上连接有标记模块、预警模块、云存储模块、数据处理模块和防护模块,数据处理模块和监控相机以及测斜计信号连接,防护模块和驱动马达和小型水泵信号连接,多个插接杆内的标记模块和预警模块之间均信号连接。
9、作为本申请的更进一步改进,收卷杆的直径大于牵引绳的直径,且监测口布置在迎向坡面的方向,监测口布置在防护罩靠近底端的位置,且密封板的截面面积大于监测口的截面面积。
10、作为本申请的又一种改进,防护层的替换结构为防护套单元,防护套单元包括有套接在变形牵拉管表面的固化层,且固化层为水泥毯制成,固化层的外侧套接有褶皱防水层,且褶皱防水层的为内设易撕缝的防水纸张制成。
11、作为本申请的又一种改进的补充,易撕缝的内侧连接有厚度为8μm的保鲜膜,且固化层和褶皱防水层的尾端均与变形牵拉管的尾端连接。
12、作为本申请的又一种改进的补充,初始状态下固化层沿变形牵拉管轴向方向褶皱布置,且固化层的褶皱幅度小于褶皱防水层的褶皱幅度。
13、综上所述,本监测预警系统在工作时,在利用测斜计和监控相机正常进行监测的基础上,利用插接杆、变形牵拉管、地钉和储纳罐内的电流变液,能够在发生滑坡时,通过向变形牵拉管内注入电流变液并通电,使得变形牵拉管得以在插接杆倾斜滑动时得以受到固化的变形牵拉管的支撑,从而降低滑坡后防护罩被掩埋物掩埋的承重压力和掩埋深度,方便后续快速将掩埋状态的插接杆以及防护罩和内部的仪器一起挖出,避免长时间掩埋带来的损害,延长使用寿命。
1.一种泥石流沟高陡边坡碎裂岩体监测预警系统,包括有插接在边坡表面的多个内部为中空设计的插接杆(1),其特征在于:所述插接杆(1)的顶部安装有一侧表面开设有监测口的防护罩(2),所述防护罩(2)的内部安装有监控相机(4),所述防护罩(2)的一侧内壁安装有下拉单元(6),所述插接杆(1)的表面镶嵌安装有旋转防护柱(3),所述旋转防护柱(3)的表面开设有凹陷,且凹陷的内部安装有测斜计(31)以及两个布置在测斜计(31)两侧的太阳能电池块(32),所述旋转防护柱(3)的内部贯穿安装有位于插接杆(1)内部的轴杆,且轴杆的顶端连接有一号齿轮(71),所述插接杆(1)的内壁安装有延伸平台,所述延伸平台的顶部安装有驱动马达(7),所述驱动马达(7)的输出端连接有位于延伸平台下方的三号齿轮(73),所述延伸平台的内部贯穿转动连接有收卷杆(8),且收卷杆(8)的尾端安装有位于延伸平台下方的二号齿轮(72),所述一号齿轮(71)、二号齿轮(72)和三号齿轮(73)在一条轴线上依次啮合;
2.根据权利要求1所述的一种泥石流沟高陡边坡碎裂岩体监测预警系统,其特征在于:所述变形牵拉管(5)为绝缘弹性材料制成,且变形牵拉管(5)的外表面套接碳纤维布制成的防护层。
3.根据权利要求1所述的一种泥石流沟高陡边坡碎裂岩体监测预警系统,其特征在于:所述下拉单元(6)包括有设在监测口两侧的约束槽(9),所述约束槽(9)的内壁滑动连接有与监测口表面贴合的密封板(63),所述密封板(63)的底部两侧均连接有支撑弹簧(61)和牵引绳(62),其中支撑弹簧(61)和牵引绳(62)均位于监测口的两侧,两个所述牵引绳(62)的尾端均绕接于收卷杆(8)的表面。
4.根据权利要求3所述的一种泥石流沟高陡边坡碎裂岩体监测预警系统,其特征在于:所述支撑弹簧(61)的初始弹力大于密封板(63)的重力,且支撑弹簧(61)的顶端在初始状态下位于监测口顶端的上方。
5.根据权利要求1所述的一种泥石流沟高陡边坡碎裂岩体监测预警系统,其特征在于:所述插接杆(1)内还包括有监测预警反馈系统,所述监测预警反馈系统包括有集中处理器,所述集中处理器上连接有标记模块、预警模块、云存储模块、数据处理模块和防护模块,所述数据处理模块和监控相机(4)以及测斜计(31)信号连接,所述防护模块和驱动马达(7)和小型水泵(12)信号连接,多个插接杆(1)内的标记模块和预警模块之间均信号连接。
6.根据权利要求3所述的一种泥石流沟高陡边坡碎裂岩体监测预警系统,其特征在于:所述收卷杆(8)的直径大于牵引绳(62)的直径,且监测口布置在迎向坡面的方向,所述监测口布置在防护罩(2)靠近底端的位置,且密封板(63)的截面面积大于监测口的截面面积。
7.根据权利要求2所述的一种泥石流沟高陡边坡碎裂岩体监测预警系统,其特征在于:所述防护层的替换结构为防护套单元,所述防护套单元包括有套接在变形牵拉管(5)表面的固化层(51),且固化层(51)为水泥毯制成,所述固化层(51)的外侧套接有褶皱防水层(52),且褶皱防水层(52)的为内设易撕缝的防水纸张制成。
8.根据权利要求7所述的一种泥石流沟高陡边坡碎裂岩体监测预警系统,其特征在于:所述易撕缝的内侧连接有厚度为8μm的保鲜膜,且固化层(51)和褶皱防水层(52)的尾端均与变形牵拉管(5)的尾端连接。
9.根据权利要求8所述的一种泥石流沟高陡边坡碎裂岩体监测预警系统,其特征在于:初始状态下所述固化层(51)沿变形牵拉管(5)轴向方向褶皱布置,且固化层(51)的褶皱幅度小于褶皱防水层(52)的褶皱幅度。