一种公路边坡监测设备的制作方法

1.本实用新型涉及边坡监测技术领域，特别涉及一种公路边坡监测设备。


背景技术：

2.公路沿线大部分斜坡在自然界各种环境力长期作用下已达到自然平衡状态，受周边人类工程活动或强降雨条件等不良影响，坡体内地应力状态将发生很大程度改变，坡体内应力将重分布，坡体将以变形的方式调整其应力分布以寻求新的稳定状态。当新的平衡状态难以达成时，坡体变形将进一步增加，当变形超过一定限度后，坡体将产生失稳破坏。公路作为主要的生命线工程，无论在施工期还是运营期都将会受到地质灾害的极大威胁。因此，针对公路高陡边坡地质条件和环境条件的实际情况，有必要针开展公路边坡斜坡体结构高陡边坡的预警及监测。现有技术中缺乏高陡边坡有效的监测设备以及预警设备。


技术实现要素：

3.为解决上述现有技术中所存在的问题，本实用新型提供一种公路边坡监测设备，能够实时对公路边坡进行有效监测和预警。
4.为了实现上述技术目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种公路边坡监测设备，包括：
5.传感网络、网关设备、监测装置及预警装置。
6.其中若干个所述传感网络与所述网关设备连接；其中若干个所述网关设备与所述监测装置连接；所述监测装置与所述预警装置连接，其中所述传感网络用于采集公路边坡数据，所述网关设备用于将公路边坡数据传输给监测装置，其中所述监测装置用于对公路边坡数据存储及显示，并对公路边坡数据进行阈值判断，根据阈值判断结果生成电信号传输给预警装置，其中所述预警装置进行声光报警。
7.可选的，其中所述传感网络包括：柔性测斜仪、滑动式测斜仪、全站仪及数据采集仪，其中柔性测斜仪、滑动式测斜仪及全站仪均与所述数据采集仪连接。
8.可选的，所述网关设备与所述采集仪通过有线或者无线连接。
9.可选的，所述监测装置包括服务器、存储器及显示器，其中所述服务器与所述网关设备连接，所述服务器分别与存储器及显示器连接；其中所述服务器用于对所述公路边坡数据进行阈值判断，并根据阈值判断结果生成电信号。
10.可选的，所述预警装置包括蜂鸣器和led灯，其中所述蜂鸣器及所述led灯分别与所述监测装置连接。
11.可选的，还包括供电装置，其中所述供电装置包括市电供电装置与所述太阳板，其中所述供电装置用于对所述传感网络及网关设备进行供电。
12.可选的，所述传感网络还包括水分传感器、温度传感器、位移传感器及图像传感器，其中所述水分传感器、温度传感器、位置传感器及图像传感器均与所述网关设备连接。
13.本实用新型具有如下技术效果：
14.本实用新型通过传感网络大范围全方面对采集公路边坡的相关数据，通过网关设备提升本实用新型设备系统的扩展性及组网灵活性，通过监测装置对公路边坡的相关数据进行存储显示方便相关人员溯源及可视化操作，并生成相关电信号控制预警装置进行及时预警，以有效针对公路高陡边坡进行监测和预警。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型实施例提供的系统结构示意图。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
18.为了解决在现有技术中存在的问题，本实用新型提供了如下方案：
19.如图1所述，本实用新型提供了一种公路边坡监测设备，其中通过传感网络对一定区域内的公路边坡数据进行采集，在采集完成后，将采集的数据传输给网关设备，网关设备连接多个传感网络，并通过网关设备将公路边坡数据传输给监测装置，监测装置对公路边坡数据进行存储显示，并对其进行阈值判断，根据阈值判断结果触发预警装置进行声光报警。
20.针对上述内容，本实用新型所述的传感网络包括柔性测斜仪、滑动式测斜仪、全站仪及数据采集仪，数据采集仪分别与柔性测斜仪、滑动式测斜仪、全站仪连接，将采集的公路边坡数据同一传输给数据采集仪中，公路边坡数据包括上述测斜仪和全站仪所采集的数据，在采集完成后，数据采集仪通过有线或者无线连接方式将数据传输给网关设备。本实用新型中的传感网络用于监测某一定区域的公路边坡信息。
21.本实用新型所使用的柔性测斜仪采用基于mems微机电系统的柔性测斜仪，采用小型化、低成本的mems芯片，采用mems微机电系统,通过高度集成完美的消除了轴系间的误差,通过mems微机电系统测量重力加速度，来计算对应测量单元的位移量，从而监测出深部位移、表面位移、倾斜、地表沉降等状况。适用于边坡滑移等实时监测项目。
22.针对滑动式测斜仪及全站仪，本实用新型采用常用的人工监测设备滑动式测斜仪及徕卡全站仪，移动式测斜仪(滑动式测斜仪)由测斜探头、测试电缆、读数仪、充电器及配套软件组成。可用来监测坝体倾斜、山体滑坡、路基边坡下滑及其他结构体的变形。广泛用于：观测土石坝、堤防、山体边坡、建筑物基坑等土体内部的水平方向变化的大小、方向和速率。全站仪是集水平角、垂直角、距离(斜距、平距)、高差测量功能于一体的测绘仪器系统，将人工光学测微读数代之以自动记录和显示读数，使测角操作简单化，且可避免读数误差的产生。
23.针对数据采集仪通过彩色屏幕，在测试时更容易清楚的看到捕获的数据和轻松设置参数来观测波形和数据。通过上述仪器的常规功能可以更容易再现捕获的数据，并且可以保存到仪器内存或外部usb存储器里。标准的pcusb接口通过软件来控制，是客户很好的选择。
24.本实用新型中的网关设备用于为传感网络及监测装置提供连接保证数据的上传，传感网络中的数据采集仪除了整合不同仪器所采集的数据之外，作为本地的显示装置对上述数据进行显示，网关设备将本地数据上传到云端进行集中存储及显示监测，网关设备连接若干个监测传感网络，与传感网络中的采集仪通过有线或者无线方式连接，通过网关设备可对不同区域的数据进行集中上传，减少监测装置即云端设备的接口使用量，提升其接收速率及运算速度，同时若干网关设备通过无线连接方式与监测装置连接，提升云端监测范围，系统规模扩展容易，组网更加灵活。
25.针对监测装置，所述监测装置包括服务器、存储器及显示器，其中所述服务器与所述网关设备连接，所述服务器分别与存储器及显示器连接；其中所述服务器用于对所述公路边坡数据进行阈值判断，并根据阈值判断结果生成电信号。存储器采用ibm存储器，显示屏采用lcd显示屏，服务器针对公路边坡数据通过人为设定相关的阈值进行阈值判断，服务器对公路边坡数据进行判断前通过波形处理、数值运算等相关现有程序对公路边坡数据进行常规处理，常规处理后通过人为设定的阈值进行判断，在判断完成后，根据判断的结果，超出阈值的数据常规生成开启对应预警装置的电信号以控制预警装置进行报警。同时服务器针对公路边坡数据进行显示时，通过波形图形处理或数值统计等相关现有程序对公路边坡数据进行图形或者数字格式的转换，并通过显示器进行可视化显示，方便相关人员对于数据的查看。
26.针对预警装置包括蜂鸣器及led灯，通过对应的电信号控制对应蜂鸣器及led灯开启进行声光报警，上述公路边坡数据中的不同类别数据的阈值判断结果生成的电信号通过现有逻辑控制方式控制蜂鸣器及led灯开启，此处不做赘述。
27.本实用新型还包括供电装置，其中所述供电装置包括电池与太阳能板，电池和太阳能板与传感网络中的各设备及网关设备连接为其提供电能，各设备与电池和太阳能板之间的连接根据太阳光照时间及强度进行人为设置。
28.网关设备具有一定的扩展性，其传感网络中还可以包括水分传感器、温度传感器、位移传感器及图像传感器，其中所述水分传感器、温度传感器、位置传感器及图像传感器均与所述网关设备连接，以网关设备扩展性为基础，从更多的方位去获取公路边坡的相关数据，对公路边坡进行全方位监测。
29.本实用新型通过传感网络大范围全方面对采集公路边坡的相关数据，通过网关设备提升本实用新型设备系统的扩展性及组网灵活性，通过监测装置对公路边坡的相关数据进行存储显示方便相关人员溯源及可视化操作，并生成相关电信号控制预警装置进行及时预警，以有效针对公路高陡边坡进行监测和预警。
30.本实用新型采用的各设备均为现有设备及载体结构，各设备中搭载不同的常规现有程序以实现上述功能，各模块之间均采用现有的接口、电线的连接方式，上述内容为领域内技术人员所熟知不再赘述，同时需要说明的是，本实用新型主要保护其连接后形成的整体结构。
31.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：
1.一种公路边坡监测设备，其特征在于，包括：传感网络、网关设备、监测装置及预警装置；其中若干个所述传感网络与所述网关设备连接；其中若干个所述网关设备与所述监测装置连接；所述监测装置与所述预警装置连接，其中所述传感网络用于采集公路边坡数据，所述网关设备用于将公路边坡数据传输给监测装置，其中所述监测装置用于对公路边坡数据存储及显示，并对公路边坡数据进行阈值判断，根据阈值判断结果生成电信号传输给预警装置，所述预警装置进行声光报警；其中所述传感网络包括：柔性测斜仪、滑动式测斜仪、全站仪及数据采集仪，其中柔性测斜仪、滑动式测斜仪及全站仪均与所述数据采集仪连接；所述网关设备与所述采集仪通过有线或者无线连接；所述传感网络还包括水分传感器、温度传感器、位移传感器及图像传感器，其中所述水分传感器、温度传感器、位置传感器及图像传感器均与所述网关设备连接；柔性测斜仪采用基于mems微机电系统的柔性测斜仪；针对滑动式测斜仪及全站仪，采用人工监测设备滑动式测斜仪及徕卡全站仪。2.根据权利要求1所述的公路边坡监测设备，其特征在于：所述监测装置包括服务器、存储器及显示器，其中所述服务器与所述网关设备连接，所述服务器分别与存储器及显示器连接；其中所述服务器用于对所述公路边坡数据进行阈值判断，并根据阈值判断结果生成电信号。3.根据权利要求1所述的公路边坡监测设备，其特征在于：所述预警装置包括蜂鸣器和led灯，其中所述蜂鸣器及所述led灯分别与所述监测装置连接。4.根据权利要求1所述的公路边坡监测设备，其特征在于：还包括供电装置，其中所述供电装置包括电池与太阳能板，其中所述供电装置用于对所述传感网络及网关设备进行供电。

技术总结
本实用新型公开一种公路边坡监测设备，包括，传感网络、网关设备、监测装置及预警装置。其中若干个所述传感网络与所述网关设备连接；其中若干个所述网关设备与所述监测装置连接；所述监测装置与所述预警装置连接，其中所述传感网络用于采集公路边坡数据，所述网关设备用于将公路边坡数据传输给监测装置，其中所述监测装置用于对公路边坡数据存储及显示，并对公路边坡数据进行阈值判断，根据阈值判断结果生成电信号传输给预警装置，所述预警装置进行声光报警。光报警。光报警。


技术研发人员：焦文灿 陈川 苏伟胜 刘先林 杨泓全 唐正辉 李明智 赖增伟 邵羽 匡波 李弈杉 韩琳琳
受保护的技术使用者：广西新发展交通集团有限公司
技术研发日：2023.01.16
技术公布日：2023/7/20