全立面网格化导线式边坡监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种全立面网格化导线式边坡监测系统，包括设在坡面上的横向导线和纵向导线，横向导线和纵向导线将坡面划分成网格结构；其特征在于：所述横向导线和纵向导线之间的交叉节点通过节点传力装置连接，所述节点传力装置包括在节点位置处的纵向导线上固定安装有一纵向导线固定件，该纵向导线固定件固定在坡面的固定桩上、并且该纵向导线固定件上开设有可供横向导线自由滑动的横向导线穿线孔(即横向导线预留孔)；在节点位置处的横向导线上固定安装有一横向导线固定件并且其与纵向导线固定件平行设置；在节点的两侧分别设有弹性传力装置和位移计，弹性传力装置的两端以及位移计的两端分别固定连接纵向导线固定件和横向导线固定件。

【技术实现步骤摘要】
全立面网格化导线式边坡监测系统
本技术属于基础建设中边坡工程领域，尤其是指一种全立面网格化导线式边坡监测系统，用于监测边坡的稳定性和实际使用健康状况。
技术介绍
我国是一个多山的国家，山区面积占整个国土面积的69％，尤其是我国西部地区及东南沿海区。随着我国社会经济的发展以及实施“西部大开发”战略，公路铁路等建设逐渐由平原向山区发展，山区公路铁路成为我国当前交通运输建设的重要组成部分。山区山川纵横，气候多变，自然地形地貌及地质条件均很复杂，公路铁路沿线的高边坡所占比例很大，因此山区公路铁路建设期中边坡的施工安全和运营安全问题尤为突出。目前传统的安全监测主要由人工定期采用传统仪器到现场进行测量，其工作量大，受天气、人工、现场条件等许多因素的影响，存在一定的系统误差和人为误差，同时，若在雨雪等恶劣天气下无法监测，会出现较长的监测真空期，实时性差以及人工监测的自身安全和人工成本越来越高等问题，其会严重影响工程的安全生产和管理水平。随着计算机、传感器、网络通信、物联网等技术的发展、采用远程智能安全监测逐渐进入工程建设中，并随着设备成本的降低和技术的提升，其精度高、实时性强等优势更加明显，将取代传统人工监测，已成今后的发展趋势。高边坡的坡面面积往往比较大，目前坡面上传感器一般采用点状的布置方式，要整个坡面全覆盖监测，所需的传感器数量较多，造价很高，因此，如何有效覆盖整个坡面，而又能优化传感器的布置，寻求一种造价较低、全覆盖、精度较高、可靠性好的边坡实时监测预警方法是当务之急。以合理确定传感器的选型及布置，运用现代物联网技术，防微杜渐，防患于未然，预防工程安全事故和地质灾害的发生，确保工程安全和加固质量。中国专利CN208000169U公开了一种用于边坡滑坡或泥石流预警的网格化监测装置，包括通过固定端固定的若干组相互交叉的钢丝，所述钢丝的交叉点安装有节点装置，所述每根钢丝上均设置有预应力装置和测力计，所述的测力计通过电缆与数据采集装置相连。所述的节点装置包括轴承，所述的轴承下方设有脚蹼，所述的钢丝穿过节点装置的轴承。该专利文献中公开的节点装置是简单的利用轴承及脚蹼固定在边坡表面。这样设置的缺陷在于：⑴、现场实际实施时脚蹼固定在坡面不易稳固，当坡面出现滑移时该节点装置容易与边坡表面脱离；⑵、坡面滑动时，节点不能有效传递坡体的下滑力；⑶、不能有效监测到坡体下滑时的节点位移量。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种全立面网格化导线式边坡稳定远程监测系统，提高边坡监测覆盖面、可靠度和精确度、降低工程造价，实现边坡稳定性及健康状态的全立面监控。第一方面，本申请公开了一种全立面网格化导线式边坡监测系统，包括设在坡面上的横向导线和纵向导线，横向导线和纵向导线将坡面划分成网格结构；其特征在于：所述横向导线和纵向导线之间的交叉节点通过节点传力装置连接，所述节点传力装置包括在节点位置处的纵向导线上固定安装有一纵向导线固定件，该纵向导线固定件固定在坡面的固定桩上、并且该纵向导线固定件上开设有可供横向导线自由滑动的横向导线穿线孔(即横向导线预留孔)；在节点位置处的横向导线上固定安装有一横向导线固定件并且其与纵向导线固定件平行设置；在节点的两侧分别设有弹性传力装置和位移计，其中，弹性传力装置的两端以及位移计的两端分别固定连接纵向导线固定件和横向导线固定件。优选的，位于纵向导线固定件上的横向导线和纵向导线之间上下错位相交。优选的，位于纵向导线固定件上的横向导线和纵向导线之间呈一定角度设置，其角度根据坡体滑动方向及监测布置设计进行确定。优选的，所述的弹性传力装置包括弹簧、弹性绳；所述横向导线在坡面转折处通过导轮架在坡面上，使得导线可在导轮上滑动；所述导线上在导轮之间位置都设有拉力传感器和位移传感器；位于纵向导线固定件上的横向导线和纵向导线之间相垂直设置。优选的，所述横向导线的其中一端通过弹性装置和预紧装置与坡顶基点固定装置或坡脚基点固定装置连接，使得横向导线产生初始拉力；所述纵向导线的其中一端通过弹性装置和预紧装置与边坡左侧基点固定装置或边坡右侧基点固定装置连接，使纵向导线产生初始拉力。优选的，所述预紧装置包括相适配的螺杆和螺母，螺杆一端通过弹性装置、应力计与横向导线/纵向导线固定连接，另一端穿过基点固定装置上的钢板后与螺母螺纹连接，并通过调节螺母进行预紧。优选的，在坡面的横向导线或者纵向导线上安装有环境传感、锚杆应力计和深部位移计。优选的，还包括数据采集发送箱，所述数据采集发送箱包括供电系统、数据采集模块、无线网络传输模块；所述数据采集模块实时采集传感器的数据并通过无线方式发送到服务器、监控电脑或智能手机上。优选的，所述服务器、监控电脑或智能手机上装有自动分析和评估软件，若位移和应力等超过控制标准值，及时报警，并发送信息到有关管理人员的手机上。另一方面，本申请还公开了利用全立面网格化导线式边坡监测系统进行监测的方法，包括如下步骤：1)按照所述的监测系统进行安装固定；2)数据采集箱中的数据采集模块进行实时采集数据，并通过无线网络传输装置将传感器的监测数据实时传输给监控中心服务器、监控电脑或智能手机；3)服务器、监控电脑或智能手机上装有专用配套的分析及评估软件，对实时监控数据进行自动分析和评估，若位移速率和拉力增量超过控制标准，及时报警，并发送短信到有关管理人员的手机上。下面对本申请技术方案做进一步说明：一种全立面网格化导线式边坡监测系统，所述系统由坡面上布设的纵向与横向导线、导线上连接的位移及拉力传感器、数据采集发送箱、室内远程数据接收服务器、数据实时分析及评估后台软件等组成。根据坡体的地质及形态情况，选用合适的布置方式在坡面上布设纵向和横向导线。横向导线一般沿坡面的横断面方向布设，即坡顶和坡脚之间沿坡面布设导线，在边坡坡顶设置坡顶基点固定装置，并在边坡坡脚设置坡脚基点固定装置，导线一端固定在坡顶基点固定装置上，导线另一端通过弹性装置和预紧装置与坡脚基点固定装置连接，弹性装置和预紧装置使导线拉直产生初始拉力并伏贴在坡面上；纵向导线一般沿坡面的水平向布设，即在坡面的左侧外缘与右侧外缘之间沿水平向布设，在坡面的左侧外缘和右侧外缘分布设置固定基桩，导线的两端分别连接在左右缘固定基桩上，并通过其中一端的弹性及预紧装置，使导线产生初始拉力，并使导线伏贴在坡面上。纵向导线与横向导线相交的节点采用节点传力装置进行连接；所述节点传力装置设置：在节点位置处的纵向导线上固定安装有一纵向导线固定件，该纵向导线固定件固定在坡面的固定桩上、并且该纵向导线固定件上开设有可供横向导线自由滑动的横向导线穿线孔；在节点位置处的横向导线上固定安装有一横向导线固定件并且其与纵向导线固定件平行设置；在节点的两侧分别设有弹性传力装置和位移计，其中，弹性传力装置的两端以及位移计的两端分别固定连接纵向导线固定件和横向导线固定件。优选的，位于纵向导线固定件上的横向导线和纵向导线之间以上下错位相交。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全立面网格化导线式边坡监测系统，包括设在坡面上的横向导线和纵向导线，横向导线和纵向导线将坡面划分成网格结构；其特征在于：所述横向导线和纵向导线之间的交叉节点通过节点传力装置连接，所述节点传力装置包括在节点位置处的纵向导线上固定安装有一纵向导线固定件，该纵向导线固定件固定在坡面的固定桩上、并且该纵向导线固定件上开设有可供横向导线自由滑动的横向导线穿线孔；在节点位置处的横向导线上固定安装有一横向导线固定件并且其与纵向导线固定件平行设置；在节点的两侧分别设有弹性传力装置和位移计，其中，弹性传力装置的两端以及位移计的两端分别固定连接纵向导线固定件和横向导线固定件。/n

【技术特征摘要】
1.一种全立面网格化导线式边坡监测系统，包括设在坡面上的横向导线和纵向导线，横向导线和纵向导线将坡面划分成网格结构；其特征在于：所述横向导线和纵向导线之间的交叉节点通过节点传力装置连接，所述节点传力装置包括在节点位置处的纵向导线上固定安装有一纵向导线固定件，该纵向导线固定件固定在坡面的固定桩上、并且该纵向导线固定件上开设有可供横向导线自由滑动的横向导线穿线孔；在节点位置处的横向导线上固定安装有一横向导线固定件并且其与纵向导线固定件平行设置；在节点的两侧分别设有弹性传力装置和位移计，其中，弹性传力装置的两端以及位移计的两端分别固定连接纵向导线固定件和横向导线固定件。


2.根据权利要求1所述的全立面网格化导线式边坡监测系统，其特征在于：位于纵向导线固定件上的横向导线和纵向导线之间上下错位相交。


3.根据权利要求1或2所述的全立面网格化导线式边坡监测系统，其特征在于：位于纵向导线固定件上的横向导线和纵向导线之间呈一定角度设置，其角度根据坡体滑动方向及监测布置设计进行确定。


4.根据权利要求1或2所述的全立面网格化导线式边坡监测系统，其特征在于：所述的弹性传力装置包括弹簧、弹性绳；所述横向导线在坡面转折处通过导轮架在坡面上，使得导线可在导轮上滑动；导线上在导轮之间位置都设有应力传感器和位移传感器；位于纵向导线固定件上的横向导线和纵向导线之间相垂直设置。

【专利技术属性】
技术研发人员：徐立新，孙华，赵宇辉，聂永涛，
申请(专利权)人：浙江中咨交通科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33