本發(fā)明涉及一種野外長期實(shí)時監(jiān)測滑坡體浸濕深度的方法及裝置，屬于山體自然災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

滑坡體發(fā)生滑體主要原因是滑坡體原有的力平衡系統(tǒng)被打破，其原因?yàn)橥饧拥膲毫?，如堆載、坡角被破壞等，也有其內(nèi)在因素，如滑坡面抗滑系數(shù)降低等。在外界條件不變的情況下，降雨導(dǎo)致滑坡體的浸濕深度加深是造成滑動面抗滑系數(shù)降低的主要因素。若能長期、實(shí)時對野外滑坡體的浸濕深度進(jìn)行監(jiān)測，將為滑坡體的預(yù)警、預(yù)報提供十分重要的數(shù)據(jù)，目前還未見相關(guān)滑坡體浸濕深度的野外長期實(shí)時監(jiān)測檢測方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供一種野外長期實(shí)時監(jiān)測滑坡體浸濕深度的方法及裝置，以解決滑坡體浸濕深度的野外長期實(shí)時監(jiān)測困難，為滑坡體的預(yù)警、預(yù)報提供重要數(shù)據(jù)依據(jù)，從而克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明的一種野外長期實(shí)時監(jiān)測滑坡體浸濕深度的方法，該方法是在滑坡體的主滑區(qū)域鉆兩個監(jiān)測孔，在兩個監(jiān)測孔內(nèi)分析插入一根監(jiān)測棒，兩根監(jiān)測棒經(jīng)電纜與主機(jī)連接；在干燥季節(jié)先測得兩監(jiān)測棒不同深度之間的電阻率大小和電阻率隨深度的變化趨勢保存在主機(jī)內(nèi)作為背景值；在雨季通過實(shí)時測量兩個監(jiān)測孔不同深度的電阻率大小以及電阻率隨深度的變化趨勢的數(shù)據(jù)與背景值進(jìn)行比較來判斷滑坡體的浸濕深度。

前述方法中，所述監(jiān)測棒采用橡膠棒或塑料管作為電極的支撐體，在監(jiān)測棒上設(shè)有一組等間距均布的環(huán)形電極，環(huán)形電極的數(shù)量為10-20個；橡膠棒或塑料管與監(jiān)測孔壁之間以及環(huán)形電極與環(huán)形電極通過絕緣防水材料填充固定。

前述方法中，所述主機(jī)具有參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、保存、查詢和數(shù)據(jù)發(fā)送功能；主機(jī)內(nèi)保存有背景值，用戶根據(jù)監(jiān)測要求設(shè)定采樣時間間隔、采集方式，主機(jī)根據(jù)用戶設(shè)定的采樣間隔及采集方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集到的數(shù)據(jù)通過無線傳輸方式發(fā)送至遠(yuǎn)地的目標(biāo)計算機(jī)，目標(biāo)計算機(jī)將收到的數(shù)據(jù)保存并進(jìn)行分析處理。

前述方法中，所述主機(jī)安裝在防護(hù)箱內(nèi)；并采用太陽能供電方式，以解決野外取電不方便和停電造成的數(shù)據(jù)缺失；太陽能板固定在的防護(hù)箱頂部。

根據(jù)上述方法構(gòu)成的本發(fā)明的一種野外長期實(shí)時監(jiān)測滑坡體浸濕深度的裝置，包括與遠(yuǎn)程計算機(jī)無線連接的主機(jī)，主機(jī)經(jīng)電纜與分別位于滑坡體的主滑區(qū)域兩個監(jiān)測孔內(nèi)的監(jiān)測棒連接；監(jiān)測棒包括電極支撐體，電極支撐體上設(shè)有一組等間距均布的環(huán)形電極，環(huán)形電極的數(shù)量為10-20個；電極支撐體與監(jiān)測孔孔壁之間以及環(huán)形電極與環(huán)形電極之間填充有絕緣防水材料。

前述裝置中，所述主機(jī)安裝在防護(hù)箱內(nèi)，防護(hù)箱頂部設(shè)有太陽能板和發(fā)射天線，防護(hù)箱內(nèi)設(shè)有蓄電池，太陽能板的輸出端與蓄電池連接，蓄電池經(jīng)電源線與主機(jī)連接，主機(jī)內(nèi)設(shè)有無線發(fā)射裝置，無線發(fā)射裝置與防護(hù)箱頂部的發(fā)射天線連接。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用保存在主機(jī)或遠(yuǎn)程計算機(jī)內(nèi)的背景值與遠(yuǎn)程監(jiān)測到的實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行對比判斷滑坡體浸濕深度可相互驗(yàn)證相互補(bǔ)充；利用了兩個監(jiān)測孔不同深度的電極進(jìn)行電阻率測量，避免了因單孔孔壁與絕緣棒之間的低阻體帶來的不利影響，使監(jiān)測值更加準(zhǔn)確、可靠。通過太陽能與蓄電池配合供電可保證野外供電不便和停電造成的數(shù)據(jù)缺失現(xiàn)象。采用無線傳輸方式，以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測點(diǎn)無人值守的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的方法及裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是監(jiān)測棒的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是主機(jī)部分的局部放大圖；

圖4是滑坡體浸濕深度監(jiān)測數(shù)據(jù)與背景值的比較示意圖。

圖中標(biāo)記為：1-主機(jī)、2-電纜、3-滑坡體、4-監(jiān)測孔、5-監(jiān)測棒、6-電極支撐體、7-環(huán)形電極、8-絕緣防水材料、9-防護(hù)箱、10-太陽能板、11-發(fā)射天線、12-蓄電池、13-電源線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但不作為對本發(fā)明的任何限制。

本發(fā)明的一種野外長期實(shí)時監(jiān)測滑坡體浸濕深度的方法，如圖1所示，該方法是在滑坡體3的主滑區(qū)域鉆兩個監(jiān)測孔4，在兩個監(jiān)測孔4內(nèi)分析插入一根監(jiān)測棒5，兩根監(jiān)測棒5經(jīng)電纜2與主機(jī)1連接；在干燥季節(jié)先測得兩監(jiān)測棒5不同深度之間的電阻率大小和電阻率隨深度的變化趨勢保存在主機(jī)1內(nèi)作為背景值；在雨季通過實(shí)時測量兩個監(jiān)測孔4不同深度的電阻率大小以及電阻率隨深度的變化趨勢的數(shù)據(jù)與背景值進(jìn)行比較來判斷滑坡體的浸濕深度。所述監(jiān)測棒如圖2所示，采用橡膠棒或塑料管作為電極的支撐體6，在監(jiān)測棒5上設(shè)有一組等間距均布的環(huán)形電極7，環(huán)形電極7的數(shù)量為10-20個；橡膠棒或塑料管與監(jiān)測孔壁之間以及環(huán)形電極7與環(huán)形電極7通過絕緣防水材料8填充固定。主機(jī)1具有參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、保存、查詢和數(shù)據(jù)發(fā)送功能；主機(jī)內(nèi)保存有背景值，用戶根據(jù)監(jiān)測要求設(shè)定采樣時間間隔、采集方式，主機(jī)1根據(jù)用戶設(shè)定的采樣間隔及采集方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集到的數(shù)據(jù)通過無線傳輸方式發(fā)送至遠(yuǎn)地的目標(biāo)計算機(jī)，目標(biāo)計算機(jī)將收到的數(shù)據(jù)保存并進(jìn)行分析處理。主機(jī)1安裝在防護(hù)箱9內(nèi)；并采用太陽能供電方式，以解決野外取電不方便和停電造成的數(shù)據(jù)缺失；太陽能板10固定在的防護(hù)箱9頂部。

根據(jù)上述述方法構(gòu)成的本發(fā)明的一種野外長期實(shí)時監(jiān)測滑坡體浸濕深度的裝置，如圖1所示，該裝置包括與遠(yuǎn)程計算機(jī)無線連接的主機(jī)1，主機(jī)1經(jīng)電纜2與分別位于滑坡體3的主滑區(qū)域兩個監(jiān)測孔4內(nèi)的監(jiān)測棒5連接；監(jiān)測棒5包括電極支撐體6，電極支撐體6上設(shè)有一組等間距均布的環(huán)形電極7，環(huán)形電極7的數(shù)量為10-20個；電極支撐體6與監(jiān)測孔4孔壁之間以及環(huán)形電極7與環(huán)形電極7之間填充有絕緣防水材料8。主機(jī)1安裝在防護(hù)箱9內(nèi)，防護(hù)箱9頂部設(shè)有太陽能板10和發(fā)射天線11，防護(hù)箱9內(nèi)設(shè)有蓄電池12，太陽能板10的輸出端與蓄電池12連接，蓄電池12經(jīng)電源線13與主機(jī)1連接，主機(jī)1內(nèi)設(shè)有無線發(fā)射裝置，無線發(fā)射裝置與防護(hù)箱9頂部的發(fā)射天線11連接。

實(shí)施例

本例如圖1所示。

包括兩根橡膠棒或塑料管，在橡膠棒或塑料管上均勻布設(shè)10-20個環(huán)形銅電片作為環(huán)形電極7，每個環(huán)形電極7分別與電纜2內(nèi)的導(dǎo)線連接構(gòu)成監(jiān)測棒5，監(jiān)測棒5整體放入滑坡體上所鉆的監(jiān)測孔4里，監(jiān)測孔壁與橡膠棒之間充填有絕緣防水材料8。主機(jī)1的功能是對兩根橡膠棒上的電極的電阻率進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、保存、查詢、數(shù)據(jù)發(fā)送等。主機(jī)1根據(jù)用戶設(shè)置的采樣時間間隔、采集方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，采集后將數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)無線發(fā)送裝置，數(shù)據(jù)無線發(fā)送裝置根據(jù)用戶設(shè)置的目標(biāo)地址和端口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳達(dá)輸。目標(biāo)計算機(jī)根據(jù)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)保存、分析處理。目標(biāo)電腦如圖4所示，對所測得的數(shù)據(jù)，根據(jù)不同深度的數(shù)據(jù)變化、干旱期間所測得的值與雨季測得的值進(jìn)行對比，很容易準(zhǔn)確判斷滑坡體的浸濕深度。為解決野取電不方便和停電造成的影響，本裝置配有太陽能供電，白天太陽能板10產(chǎn)生的電能在向主機(jī)1供電的同時向蓄電池12充電，夜晚沒有陽光時，由蓄電池12為主機(jī)1供電，以保證主機(jī)1的持續(xù)供電。為確保設(shè)備安全、防潮等要求，主機(jī)1和蓄電池10等相關(guān)設(shè)備放入防護(hù)箱9內(nèi)，防護(hù)箱9頂部設(shè)有太陽能板10和發(fā)射天線11。數(shù)據(jù)采集時，分別從上至下采集監(jiān)測棒5上相同序號電極之間的電阻率，由于兩根電極之間的電阻率反應(yīng)了兩根監(jiān)測棒5不同深度之間的電阻率，有效的排除了單孔因孔壁與絕緣棒之間的低阻體所帶來的影響，使測量結(jié)果更準(zhǔn)確、可靠。由于太陽能能連續(xù)對設(shè)備進(jìn)行供電，主機(jī)1只需根據(jù)儀器中設(shè)置的采樣間隔進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，保證了該套設(shè)備能在野外長時間、自動、實(shí)時了解滑坡體的浸濕深度，為滑坡體的預(yù)警、預(yù)報提供寶貴的資料，避免由人工進(jìn)行測量所帶來的安全問題，該套設(shè)備在工程領(lǐng)域具體很強(qiáng)地推廣價值。

本發(fā)明是一種利用兩根監(jiān)測棒間不同深度的電阻率的大小、變化趨來監(jiān)測滑坡體浸濕深度。由于利用了兩根監(jiān)測棒不同深度的電極進(jìn)行電阻率測量，避免了因單孔孔壁與監(jiān)測棒之間的低阻體帶來的不利影響，使監(jiān)測值更加準(zhǔn)確、可靠。本發(fā)明的裝置設(shè)備較少，功耗低，用太陽能板供電均能保證設(shè)備處理于長期正作狀態(tài)。達(dá)到對野外長期監(jiān)測的目的。由于利用了干旱季節(jié)所測的數(shù)據(jù)作背景，很容易確定滑坡體是否受到水的浸濕影響，同時利用當(dāng)孔間數(shù)據(jù)的變化趨勢，也能判斷出滑坡體浸濕深度。不同的方法之間可相互驗(yàn)證相互補(bǔ)充，使結(jié)果更加準(zhǔn)確、可靠。。