一種利用聲納超聲波監(jiān)測危巖體崩塌的裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種監(jiān)測裝置，具體涉及一種利用聲納超聲波監(jiān)測危巖體崩塌的
目.0
【背景技術】
[0002]危巖體在工程領域內廣泛存在，對生命財產安全帶來極大隱患。長期以來我國投入大量的人力、物力和財力對工程危巖進行監(jiān)測。在長期危巖監(jiān)測實踐過程中，工程技術人員發(fā)明了多種監(jiān)測方法，然而到目前為止危巖監(jiān)測仍然存在成本高、精度低且自動化程度低的缺陷，遠遠不能滿足工程建設的需要。
[0003]對于危巖體的安全監(jiān)測研宄由來已久，傳統(tǒng)方法采用直觀的千分尺觀察，用千分尺直接測量危巖體的裂縫寬度變化，該測量方法直觀簡單，但是存在精度差以及不能記錄等問題；隨著科學技術的進一步發(fā)展，GPS, INSAR三維激光掃描儀等被引入到危巖體的安全檢測中，雖然數(shù)據(jù)的采集方便，但是精度仍然不能很好滿足監(jiān)測要求，且成本昂貴，在實際的工程運用中，對于危巖體的崩塌尚不能起到很好的監(jiān)測預測的效用。現(xiàn)有的危巖監(jiān)測精度偏低，自動化程度低，且不能實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測，成本高，耗時間，效率低。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種利用聲納超聲波監(jiān)測危巖體崩塌的裝置，該檢測裝置應該能夠實現(xiàn)對危巖體裂縫連續(xù)的長時間監(jiān)測預測，具有較高的自動化程度、檢測精度高且易于操作，工作過程不受天氣及周圍環(huán)境的影響。
[0005]本實用新型為了實現(xiàn)上述目的，采用的技術解決方案是:
[0006]一種利用聲納超聲波監(jiān)測危巖體崩塌的裝置，包括設置于危巖體裂縫一側的信號收發(fā)單元、設置于危巖體裂縫另一側的標靶、信號接收主機及數(shù)據(jù)終端，所述信號收發(fā)單元有多個，標靶與信號收發(fā)單元為一對一相對應設置的。信號收發(fā)單元射出一連串的超聲波到達標靶，標靶靶心的反射超聲波后被信號收發(fā)單元重新接收，任意信號收發(fā)單元均發(fā)射數(shù)據(jù)信息至信號接收主機，接收主機通過無線網(wǎng)絡與接收終端相連接。
[0007]優(yōu)選地，所述信號收發(fā)單元包括安裝在危巖體安裝孔內的防水殼、聲納超聲波發(fā)收器、蓄電池及無線傳輸器，聲納超聲波收發(fā)器、蓄電池及無線傳輸器均設置在防水殼內。
[0008]優(yōu)選地，所述防水殼為水平放置的圓筒狀結構，防水殼的一端封閉，另一端固定有側板，所述側板上開有第一窗口和第二窗口，第一窗口位于第二窗口的下方。
[0009]優(yōu)選地，所述無線傳輸器安裝在防水殼底部靠近第二窗口的位置，無線傳輸器設置有天線，所述天線上部伸出防水殼的第二窗口，無線傳輸器左側與蓄電池相連接，蓄電池的上端連接有橫向的聲納超聲波收發(fā)器，所述聲納超聲波收發(fā)器右端對準第二窗口。
[0010]優(yōu)選地，所述標靶為豎直設置的方板，由金屬材料制成的靶心設置在標靶與信號收發(fā)單元對應一側的中部，標靶的靶心對準聲納超聲波發(fā)收器。
[0011]優(yōu)選地，所述信號收發(fā)單元均各自獨立。
[0012]通過采用前述技術方案，本實用新型的有益技術效果是:該裝置能夠實現(xiàn)對危巖體裂縫多個監(jiān)測點的實時監(jiān)測，從而組成無線監(jiān)測網(wǎng)絡，采用高精度的聲納超聲波，能精確的反映危巖體崩塌過程中裂縫寬度的變化情況，并且通過無線傳輸模塊，完成數(shù)據(jù)從聲納超聲波到主機再到接收終端的無線傳輸，具有實時監(jiān)測、結構簡單、易操作、精度高、能在惡劣的工程環(huán)境中正常工作等諸多優(yōu)點。
【附圖說明】
[0013]圖1是一種利用聲納超聲波監(jiān)測危巖體崩塌的裝置的結構原理示意圖。
[0014]圖2是圖1中某一部件的側視圖，示出的是信號收發(fā)單元。
[0015]圖3是圖1中某一部件的結構原理示意圖，示出的是防水殼。
[0016]圖4是圖1中某一部件的結構原理示意圖，示出的是標革巴。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本實用新型進行詳細說明:
[0018]結合圖1至圖4，一種利用聲納超聲波監(jiān)測危巖體崩塌的裝置，包括設置于危巖體裂縫一側的信號收發(fā)單元3、設置于危巖體裂縫另一側的標靶2、信號接收主機3及數(shù)據(jù)終端4，所述信號收發(fā)單元I有多個，多個收發(fā)單元I安裝在危巖體裂縫走向分布的監(jiān)測點上，所述標靶2與信號收發(fā)單元的個數(shù)相同，標靶2與信號收發(fā)單元I為一對一相對應設置的，所述信號收發(fā)單元I均各自獨立。信號收發(fā)單I元射出一連串的超聲波到達標靶2，標靶2的靶心5反射超聲波后被信號收發(fā)單元I重新接收，任意信號收發(fā)單元I均發(fā)射數(shù)據(jù)信息至信號接收主機3，接收主機3通過無線網(wǎng)絡與接收終端4相連接。該檢測裝置組成的無線監(jiān)測網(wǎng)絡可實現(xiàn)對多監(jiān)測點的實時監(jiān)測和遠程監(jiān)控。
[0019]所述信號收發(fā)單元I包括安裝在危巖體安裝孔內的防水殼6、聲納超聲波發(fā)收器8、蓄電池7及無線傳輸器9，聲納超聲波收發(fā)器8、蓄電池7及無線傳輸器9均設置在由熱縮冷脹柔性材料制成的防水殼6內，防水殼6可以避免信號收發(fā)單元I收到天氣狀況的干擾，保證裝置的正常運行。所述防水殼6為水平放置的圓筒狀結構，防水殼6的一端封閉，防水殼6的另一端固定有側板10，所述側板10上開有第一窗口 11和第二窗口 12，第一窗口 11位于第二窗口 12的下方。所述無線傳輸器9安裝在防水殼6底部靠近第一窗口 11的位置，無線傳輸器9設置有天線13，所述天線13的上部伸出防水殼6的第一窗口 11，無線傳輸器9的左側與蓄電池7相連接，蓄電池7的上端連接有橫向的聲納超聲波收發(fā)器8，所述聲納超聲波收發(fā)器8的右端對準第二窗口 12。所述信號收發(fā)單元I固定安置于較安全的危巖體裂縫的一側，能夠滿足防雨、防高溫及防腐蝕等要求，能在野外的通常惡劣環(huán)境中持續(xù)工作兩個星期左右甚至更長時間。所述標靶2為豎直固定在危巖體裂縫另一側的方板，由金屬材料制成的靶心5設置在標靶2與信號收發(fā)單元I對應一側的中部，標靶2的靶心5對準聲納超聲波發(fā)收器8。
[0020]安裝信號收發(fā)單元I前先用鉆頭在危巖體裂縫的穩(wěn)定側鉆出圓孔，防水殼6正好卡在圓孔內，防水殼6開有第一窗口的側壁與裂縫巖壁在同一豎直平面內，將標靶2固定于裂縫另一側的巖壁上，標靶2的靶心5對準聲納超聲波發(fā)收器8，沿著裂縫的走向依次安裝多個安裝信號收發(fā)單元I和標靶5，調試安裝信號收發(fā)單元I與接收主機3和接收終端4的無線網(wǎng)絡連接。防水殼的圓筒狀設計有利于在裂縫巖壁上的安裝。
[0021]危巖體發(fā)生滑移時，裂縫寬度變化，聲納超聲波收發(fā)器8接收到標靶2的靶心5反射回來的數(shù)據(jù)產生變化。聲納超聲波收發(fā)器8收集數(shù)據(jù)信息，并通過無線傳輸器9傳送至接收主機3。根據(jù)危巖體裂隙的產狀特點將多信號收發(fā)單元I固定安裝于危巖體裂縫的不同位置，以實時采集不同位置裂縫寬度變化信息，并通過無線傳輸器9發(fā)送至接收主機3整理匯總，在特定時間間隔內，接收主機3通過無線傳輸?shù)姆绞桨褏R總的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至接收終端4，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線交互網(wǎng)絡，從而精確完成數(shù)據(jù)的分析處理，為進一步對危巖體的崩塌趨勢做出精確判斷提供準確的數(shù)據(jù)支持。
[0022]本實用新型采用高精度的聲納超聲波，能精確的反映危巖體崩塌過程中裂縫寬度的變化情況，并且通過無線傳輸器完成數(shù)據(jù)從聲納超聲波到主機再到接收終端的無線傳輸，具有實時監(jiān)測、結構簡單、易操作、精度高、能在惡劣的工程環(huán)境中正常工作等諸多優(yōu)點，并且通過遠程數(shù)據(jù)共享，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程預警。
[0023]當然，上述說明并非是對本實用新型的限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本技術領域的技術人員在本實用新型的實質范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也應屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種利用聲納超聲波監(jiān)測危巖體崩塌的裝置，包括設置于危巖體裂縫一側的信號收發(fā)單元、設置于危巖體裂縫另一側的標靶、信號接收主機及數(shù)據(jù)終端，其特征在于，所述信號收發(fā)單元有多個，標靶與信號收發(fā)單元為一對一相對應設置的；信號收發(fā)單元射出一連串的超聲波到達標靶，標靶的靶心反射超聲波后被信號收發(fā)單元重新接收，任一信號收發(fā)單元均發(fā)射數(shù)據(jù)信息至信號接收主機，接收主機通過無線網(wǎng)絡與接收終端相連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種利用聲納超聲波監(jiān)測危巖體崩塌的裝置，其特征在于，所述信號收發(fā)單元包括安裝在危巖體安裝孔內的防水殼、聲納超聲波發(fā)收器、蓄電池及無線傳輸器，聲納超聲波收發(fā)器、蓄電池及無線傳輸器均設置在防水殼內。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種利用聲納超聲波監(jiān)測危巖體崩塌的裝置，其特征在于，所述防水殼為水平放置的圓筒狀結構，防水殼的一端封閉，另一端固定有側板，所述側板上開有第一窗口和第二窗口，第一窗口位于第二窗口的下方。
4.根據(jù)權利要求2所述的一種利用聲納超聲波監(jiān)測危巖體崩塌的裝置，其特征在于，所述無線傳輸器安裝在防水殼底部靠近第二窗口的位置，無線傳輸器設置有天線，所述天線上部伸出防水殼的第二窗口，無線傳輸器左側與蓄電池相連接，蓄電池的上端連接有橫向的聲納超聲波收發(fā)器，所述聲納超聲波收發(fā)器右端對準第二窗口。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種利用聲納超聲波監(jiān)測危巖體崩塌的裝置，其特征在于，所述標靶為豎直設置的正方形，由金屬材料制成的靶心設置在標靶與信號收發(fā)單元對應一側的中部，標靶的靶心對準聲納超聲波發(fā)收器。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種利用聲納超聲波監(jiān)測危巖體崩塌的裝置，其特征在于，所述信號收發(fā)單元均各自獨立。
【專利摘要】本實用新型公開一種利用聲納超聲波監(jiān)測危巖體崩塌的裝置，包括設置于危巖體裂縫一側的信號收發(fā)單元、設置于危巖體裂縫另一側的標靶、信號接收主機及數(shù)據(jù)終端，所述信號收發(fā)單元包括安裝在危巖體安裝孔內的防水殼，防水殼內設置有聲納超聲波收發(fā)器、蓄電池及無線傳輸器。所述信號收發(fā)單元有多個，標靶與信號收發(fā)單元為一對一相對應設置的。信號收發(fā)單元射出一連串的超聲波到達標靶的靶心，靶心反射超聲波后被信號收發(fā)單元重新接收，任意信號收發(fā)單元均發(fā)射數(shù)據(jù)信息至信號接收主機，接收主機通過無線網(wǎng)絡與接收終端相連接。該裝置可實現(xiàn)對危巖體裂縫多個位置實時監(jiān)測，結構簡單、易操作、精度高，并且能在惡劣環(huán)境中長時間連續(xù)工作等諸多優(yōu)點。
【IPC分類】G01S15-08, G08C17-02
【公開號】CN204347247
【申請?zhí)枴緾N201420754283
【發(fā)明人】秦哲, 韓繼歡, 趙凱, 亓偉林
【申請人】山東科技大學
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年12月4日