一種邊坡巖體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及巖體穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種邊坡巖體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，更具體地涉及一種將微震監(jiān)測(cè)和雷達(dá)監(jiān)測(cè)結(jié)合的邊坡巖體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]邊坡是巖土工程領(lǐng)域中較為常見的構(gòu)筑物，廣泛應(yīng)用于水利工程、土建工程、交通工程以及礦山工程等的建設(shè)。因邊坡表面成一定的角度傾斜，在自身重量及其它外界誘發(fā)因素的條件下，坡體具有沿著坡表滑移及破壞的地質(zhì)現(xiàn)象，稱之為滑坡。滑坡會(huì)對(duì)人們的生產(chǎn)、生活產(chǎn)生很大的影響，甚至危害人們的生命安全，為有效預(yù)防滑坡等災(zāi)害，深入開展礦山高陡巖質(zhì)邊坡失穩(wěn)機(jī)理及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)研究，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)未來的邊坡治理技術(shù)發(fā)展、預(yù)防高陡巖質(zhì)邊坡誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，保證安全生產(chǎn)，具有較大的理論與實(shí)際意義。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，邊坡穩(wěn)定性主要分析方法有:工程地質(zhì)法、剛體極限平衡法、有限元法、數(shù)值計(jì)算法、邊坡穩(wěn)定性系統(tǒng)法。國(guó)內(nèi)外監(jiān)測(cè)方法包括:主要從邊坡的外表進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，如光纖位移測(cè)量、坡表大地測(cè)量、GPS監(jiān)測(cè)、紅外遙感監(jiān)測(cè)法、合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量、閉合法等，以及對(duì)于滑坡體地表以下的深部進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法:聲發(fā)射監(jiān)測(cè)技術(shù)、鉆孔傾斜儀、水壓監(jiān)測(cè)儀等。
[0004]從上述方法可見，目前的邊坡穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)研究都是單一從巖體表面或是巖體內(nèi)部深處，而從沒有把兩者結(jié)合起來判斷邊坡穩(wěn)定性。因此，無法全面的檢測(cè)到邊坡巖體的穩(wěn)定性情況。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005](一 )要解決的技術(shù)問題
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供了一種邊坡巖體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過微震監(jiān)測(cè)和雷達(dá)監(jiān)測(cè)進(jìn)行結(jié)合監(jiān)測(cè)，全面監(jiān)測(cè)邊坡巖體的內(nèi)部和表面的穩(wěn)定性，提高監(jiān)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0007]( 二)技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種邊坡巖體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0009]一種邊坡巖體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括微震監(jiān)測(cè)單元、雷達(dá)監(jiān)測(cè)單元和處理單元，所述微震監(jiān)測(cè)單元和所述雷達(dá)監(jiān)測(cè)單元分別與處理單元通訊連接，所述微震監(jiān)測(cè)單元和所述雷達(dá)監(jiān)測(cè)單元分別對(duì)應(yīng)待測(cè)邊坡巖體設(shè)置，所述處理單元控制所述微震監(jiān)測(cè)單元和所述雷達(dá)監(jiān)測(cè)單元進(jìn)行監(jiān)測(cè)，所述微震監(jiān)測(cè)單元探測(cè)所述待測(cè)邊坡巖體內(nèi)部的微震波信息并反饋至所述處理單元，所述雷達(dá)監(jiān)測(cè)單元掃描所述待測(cè)邊坡巖體表面反射的雷達(dá)信號(hào)并反饋至所述處理單元，所述處理單元對(duì)所述微震波信息和雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行處理分析。
[0010]進(jìn)一步的，前述微震監(jiān)測(cè)單元包括數(shù)據(jù)采集器和多個(gè)微震傳感器，所述微震傳感器分別通過電纜與所述數(shù)據(jù)采集器連接，所述數(shù)據(jù)采集器與所述處理單元通訊連接。
[0011]進(jìn)一步的，前述微震傳感器的數(shù)量為六個(gè)。
[0012]進(jìn)一步的，前述微震傳感器為信息管理系統(tǒng)傳感器。
[0013]進(jìn)一步的，前述數(shù)據(jù)采集器包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)處理器，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器將所述微震傳感器檢測(cè)的所述微震波信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，所述數(shù)據(jù)處理器對(duì)轉(zhuǎn)化后的所述微震波信息進(jìn)行優(yōu)化并反饋至所述處理單元。
[0014]進(jìn)一步的，還包括太陽能蓄電池，所述太陽能蓄電池為所述微震監(jiān)測(cè)單元的用電裝置供電。
[0015]進(jìn)一步的，前述雷達(dá)監(jiān)測(cè)單元為雷達(dá)監(jiān)測(cè)車，所述雷達(dá)監(jiān)測(cè)車與所述處理單元無線通訊連接。
[0016](三)有益效果
[0017]本實(shí)用新型的上述技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0018]本實(shí)用新型提供的一種邊坡巖體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，處理單元控制微震監(jiān)測(cè)單元和雷達(dá)監(jiān)測(cè)單元進(jìn)行監(jiān)測(cè)，微震監(jiān)測(cè)單元探測(cè)待測(cè)邊坡巖體內(nèi)部的微震波信息并反饋至處理單元，雷達(dá)監(jiān)測(cè)單元掃描待測(cè)邊坡巖體表面反射的雷達(dá)信號(hào)并反饋至處理單元，處理單元對(duì)微震波信息和雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行處理分析；微震監(jiān)測(cè)單元可以快速識(shí)別爆破區(qū)域的振動(dòng)信號(hào)，收集邊坡巖體微震事件的集中分布區(qū)域，雷達(dá)監(jiān)測(cè)單元可以通過發(fā)出電磁波全方面的對(duì)邊坡整體收集巖體外部形變、位移數(shù)據(jù)。微震監(jiān)測(cè)是基于巖體內(nèi)部深部監(jiān)測(cè)，雷達(dá)監(jiān)測(cè)是從邊坡的外表進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這種內(nèi)外結(jié)合監(jiān)測(cè)，可以更細(xì)化監(jiān)測(cè)區(qū)域，從而達(dá)到集中監(jiān)測(cè)，重點(diǎn)監(jiān)測(cè)潛在位移滑坡體，更方便有效的判斷滑坡位置，提高安全系數(shù)。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型邊坡巖體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型邊坡巖體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為微震事件的空間分布圖。
[0022]其中，1:微震傳感器；2:數(shù)據(jù)采集器；3:處理單元；4:太陽能蓄電池；5:雷達(dá)監(jiān)測(cè)車；6:爆破區(qū)域7:待測(cè)邊坡巖體；8:路面。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不能用來限制本實(shí)用新型的范圍。
[0024]在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0025]實(shí)施例一
[0026]如圖1所示，本實(shí)施例提供的一種邊坡巖體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括微震監(jiān)測(cè)單元、雷達(dá)監(jiān)測(cè)單元和處理單元3，微震監(jiān)測(cè)單元和雷達(dá)監(jiān)測(cè)單元分別與處理單元3通訊連接，微震監(jiān)測(cè)單元和雷達(dá)監(jiān)測(cè)單元分別對(duì)應(yīng)待測(cè)邊坡巖體7設(shè)置，處理單元3控制微震監(jiān)測(cè)單元和雷達(dá)監(jiān)測(cè)單元進(jìn)行監(jiān)測(cè)，微震監(jiān)測(cè)單元探測(cè)待測(cè)邊坡巖體7內(nèi)部的微震波信息并反饋至處理單元3，雷達(dá)監(jiān)測(cè)單元掃描待測(cè)邊坡巖體7表面反射的雷達(dá)信號(hào)并反饋至處理單元3，處理單元3對(duì)微震波信息和雷達(dá)信號(hào)進(jìn)行處理分析。
[0027]本實(shí)施例中，處理單元3為負(fù)責(zé)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、信息處理以及對(duì)各監(jiān)測(cè)單元進(jìn)行控制的計(jì)算機(jī)。
[0028]進(jìn)一步的，微震監(jiān)測(cè)單元可以快速識(shí)別爆破區(qū)域的待測(cè)邊坡巖體7內(nèi)部的微震信號(hào)，收集巖體微震事件集中分布區(qū)域。本實(shí)施例中的微震監(jiān)測(cè)單元包括數(shù)據(jù)采集器2和多個(gè)微震傳感器1，微震傳感器1固定于待測(cè)邊坡巖體7中，微震傳感器1分別通過電纜與數(shù)據(jù)采集器2連接，數(shù)據(jù)采集器2與處理單元3通過網(wǎng)線通訊連接。
[0029]進(jìn)一步的，本實(shí)施例采用的微震傳感器1的數(shù)量為六個(gè)，滿足微震監(jiān)測(cè)單元的最低配置。當(dāng)然微震傳感器1越多約好，收集數(shù)據(jù)會(huì)增加，但同時(shí)需要提高處理單元3的配置。
[0030]進(jìn)一步的，微震傳感器1為信息管理系統(tǒng)傳感器，微震傳感器1為可拆式傳感器。該信息管理系統(tǒng)傳感器的型號(hào)為2.3kHz型，其固有諧振為15Hz，無阻尼靈敏度為500 (v/m/s)，寬帶噪聲為9 μ，近似可用頻率范圍為0.2?2300Hz。本實(shí)施例采用的微震傳感器1，可探測(cè)到小至10-5m/s2的地震波波速，響應(yīng)速度快，并且具有抗粉塵的優(yōu)點(diǎn)。
[0031]進(jìn)一步的，數(shù)據(jù)采集器2包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器和數(shù)據(jù)處理器，數(shù)模轉(zhuǎn)換器將微震傳感器1檢測(cè)的微震波信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，數(shù)據(jù)處理器對(duì)轉(zhuǎn)化后的微震波信息進(jìn)行優(yōu)化處理并反饋至處理單元3，數(shù)據(jù)處理器對(duì)于微震波信息的處理為初步的處理，如粗大誤差的篩選等，主要目的是為了優(yōu)化微震波信息，而處理單元3對(duì)微震波信息的處理是為了分析出對(duì)集中分布區(qū)域。
[0032]進(jìn)一步的，還包括太陽能蓄電池4，太陽能蓄電池4為微震監(jiān)測(cè)單元的用電裝置供電。太陽能蓄電池4包括太陽能電池板和閥控密封式鉛酸蓄電池，利用太陽能蓄電池4可以節(jié)省能源，具有環(huán)保的意義。
[0033]本實(shí)施例微震監(jiān)測(cè)單元的工作流程為，將6個(gè)微震傳感器1布置在待測(cè)邊坡巖體7內(nèi)，探測(cè)微破裂所發(fā)射出的微震波，確定震源的位置、大小、時(shí)間及微震活動(dòng)的強(qiáng)弱，其中，高重復(fù)性的震動(dòng)信號(hào)可以被微震傳感器1采集記錄。模數(shù)轉(zhuǎn)換器將不斷來自微震傳感器1的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再通過數(shù)據(jù)處理器觸發(fā)采集、預(yù)觸發(fā)濾波、緩沖，最終將微震波信息傳輸?shù)教幚韱卧?中。處理單元3即計(jì)算機(jī)在通過微震監(jiān)測(cè)軟件IMS Synap