一种基于应力法的道路两侧边坡实时监测预警系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于应力法的道路两侧边坡实时监测预警系统，包括多个沿道路延伸方向在道路两侧布置的固定桩和数据采集、传输装置，每个固定桩下部均设有一个或多个应力传感器，上部间隔设有视频采集器；应力传感器、视频采集器与数据采集、传输装置电连接。本实用新型专利技术结构简单，通过应力传感器与视频采集器相结合，提高了监测预警精度，有效减少了事故发生率，同时数据采集、传输装置也实现了信息的实时传输，避免了人为采集信息时，危险滑坡对采集人员安全造成危险。对采集人员安全造成危险。对采集人员安全造成危险。

【技术实现步骤摘要】
一种基于应力法的道路两侧边坡实时监测预警系统


[0001]本技术涉及滑坡体监测领域，具体涉及一种基于应力法的道路两侧边坡实时监测预警系统。

技术介绍

[0002]高速公路/铁路两侧边坡受到强暴雨等各种极端天气的影响，降雨量过大可能造成边坡含水量增多，地下水位升高，土体抗剪能力急剧下降，除此之外，雨水对岩体的冲刷作用，导致岩体结构造成一定程度上的损坏。也会在一定程度上降低边坡土体的内部抗剪力，在土体内部形成滑移面，造成土体滑坡，这会对高速公路的行车或火车安全造成严重的负面影响。因为高速公路汽车和铁路上的车速较快，如果不及时预警，会造成列车出轨、翻车等交通事故。对于高速公路和铁路上的边坡防护预警，经济效益和实时高效是必须要考虑的两个方面。目前应用于边坡变形监测预警系统的传感器主要有锚索计、土压力计等。
[0003]锚索测力计主要用于长期监测水工结构物及其它混凝土结构物、岩石边坡、桥梁等预应力的锚固状态，缺点是安装过程繁琐，要求较高。并且数据需要人工读取，安全性低，数据不能实时传输。
[0004]土压力计优点是安装简单，成本低；缺点是土压力计会随着滑坡体而移动没有办法测量定点位置的滑坡体的内部压力，土压力机测得的数据不能实时传输。
[0005]而对于高速公路或铁路两旁的边坡防护措施，主要的方法为在道路旁边坡设置主动或被动防护网等。
[0006]主动防护系统是以钢丝绳网为主的各类柔性网覆盖包裹在所需防护斜坡或岩石上，以限制坡面岩石土体的风化剥落或破坏以及为岩崩塌(加固作用)，或将落石控制于一定范围内运动(围护作用)。该系统具有一定开放性，能一定程度上对滑坡的发生进行防护。但是该方法并不能有效预警滑坡的发生，也不知道道路边坡的土体内部信息，当一旦发生较大滑坡，防护网难以拦截时，将对道路，车辆造成巨大损伤。
[0007]被动防护网是由钢丝绳网、环形网、(需拦截小块落石时附加一层铁丝格栅)、固定系统(锚杆、拉锚绳、基座和支撑绳)减压环和钢柱四个主要部分构成。钢柱和钢丝绳网连接组合构成一个整体，对所防护的区域形成面防护，从而阻止崩塌岩石土体的下坠，起到边坡防护作用。被动防护网只能够防止边坡上的落石和小型的土体滑落，当滑坡发生，被动防护网往往无法拦截落下的土体，同样会对公路，和过路的车辆造成伤害。

技术实现思路

[0008]针对上述问题中存在的不足之处，本技术提供一种基于应力法的道路两侧边坡实时监测预警系统，在路基两侧预先埋设固定桩，通过应力传感器测量应力变化，在合理布置传感器距离和高度的前提下，将其形成一个完整的监测预警系统与道路防护栏结构，同时通过分区域设置视频采集器，结合应力应变数据和视频数据，实现对滑坡事件监测预警。同时将应力传感器与外部的数据采集、传输装置连接，可以实现数据的实时传输，保证
了数据的实时性与交互性，可为道路中行进车辆提供实时预警，避免发生脱轨、翻车等交通事故。
[0009]本技术公开了一种基于应力法的道路两侧边坡实时监测预警系统，包括多个沿道路延伸方向在道路两侧布置的固定桩和数据采集、传输装置，每个所述固定桩下部均设有一个或多个应力传感器，上部间隔设有视频采集器；
[0010]所述应力传感器、所述视频采集器与所述数据采集传输装置电连接。
[0011]作为本技术的进一步改进，所述固定桩底部设有一条或多条水平支架；
[0012]多个应力传感器固定在所述水平支架上。
[0013]作为本技术的进一步改进，所述固定桩装有所述应力传感器的部分埋于地面之下。
[0014]作为本技术的进一步改进，所述应力传感器采样率为触发式，当应力小于阈值时，采样率较低，当应力高于阈值时，高频采样。
[0015]作为本技术的进一步改进，所述数据采集、传输装置包括4G/5G天线；
[0016]所述4G/5G天线通过网络与线上列车操控室连接。
[0017]作为本技术的进一步改进，还包括电源，所述电源为所述应力传感器、所述视频采集器和所述数据采集传输装置提供电力。
[0018]作为本技术的进一步改进，所述电源与太阳能发电板电连接。
[0019]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0020]本技术通过应力传感器和视频采集器的双设置，提高了监测预警精度，有效减少了事故发生的频率；
[0021]本技术通过4G/5G网络与线上列车操控室连接，实时传输传感器位置信息、应力信息及视频资料，便于在突发情况下及时采取制动措施，保护人民群众的生命财产安全，相对于光纤观测系统，成本大大降低，同时也避免了认为采集信息时，危险滑坡对数据采集人员安全造成威胁的情况；
[0022]本技术应力传感器采样率采取触发式，当应力小于阈值时，采样率较低，此时不发出报警，当压力高于阈值时，高频采样，发出报警，列车操控室在收到应力传感器的报警信息后控制对应报警位置或者临近位置的视频采集器工作，视频采集器在应力传感器采样率较低时，不工作，减少了电量损耗，延长了设备的使用寿命；
[0023]本技术固定桩具有采集数据和道路防护栏的双重作用，固定桩底部的应力传感器的设置，能够快速感知因降雨导致的边坡土体堆积，在道路两边已有防护栏时，可以充分利用现有防护栏固定应力传感器和视频采集器，大大降低了制作成本。
附图说明
[0024]图1为本技术安装示意图；
[0025]图2为本技术结构示意图；
[0026]图3为本技术布置图；
[0027]图4为本技术信号传输图。
[0028]图中：
[0029]1、固定桩；2、视频采集器；3、水平支架；4、应力传感器；5、滑坡体；6、滑坡；7、道路、
8、电气盒。
具体实施方式
[0030]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0031]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0032]在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于应力法的道路两侧边坡实时监测预警系统，其特征在于，包括多个沿道路延伸方向在道路两侧布置的固定桩和数据采集、传输装置，多个所述固定桩的下部均设有一个或多个应力传感器，上部间隔设有视频采集器；所述应力传感器、所述视频采集器与所述数据采集、传输装置电连接。2.根据权利要求1所述的基于应力法的道路两侧边坡实时监测预警系统，其特征在于，所述固定桩底部设有一条或多条水平支架；多个所述应力传感器固定在所述水平支架上。3.根据权利要求2所述的基于应力法的道路两侧边坡实时监测预警系统，其特征在于，所述固定桩装有所述应力传感器的部分埋于地面之下。4.根据权利要求1所述的基于应力法的道...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯云龙，万宝峰，白革学，韩兵兵，王冰，刘蓓蕾，孙健维，
申请(专利权)人：甘肃工程地质研究院，
类型：新型
国别省市：