一種滑坡監測系統技術方案

本發明專利技術公開了一種滑坡監測系統，包括豎直設置的動樁和基樁，動樁上固定有第一安裝平臺，第一安裝平臺上設有第一反射鏡；基樁上固定有第二安裝平臺，第二安裝平臺上設有分光鏡、激光器、第二反射鏡以及光檢測器，所述分光鏡、激光器、第二反射鏡以及光檢測器和第一反射鏡構成邁克爾遜干涉儀。本發明專利技術所提供的滑坡監測系統，通過邁克爾孫干涉法來檢測滑坡位移，達到預防滑坡災害的目的；與現有產品相比較，具有測量精度高，自動化程度高，操作簡便等優點，并且能夠做到實時測量。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于滑坡地質災害的地表位移監測
，具體涉及一種滑坡監測系統。
技術介紹
滑坡是指斜坡上的土體或者巖體，受河流沖刷、地下水活動、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響，在重力作用下，沿著一定的軟弱面或者軟弱帶，整體地或者分散地順坡向下滑動的自然現象。滑坡常常給工農業生產以及人民生命財產造成巨大損失，有的甚至是毀滅性的災難。坡對鄉村最主要的危害是摧毀農田房舍，傷害人畜，毀壞森林道路以及農業機械設施和水利水電設施等，位于城鎮的滑坡常常砸埋房屋，傷亡人畜，毀壞田地，摧毀工廠、學校、機關單位等，并毀壞各種設施，造成停電、停水、停工，有時甚至毀滅整個城鎮。不同類型、不同性質、不同特點的滑坡，在滑動之前，均會表現出不同的征兆。因此開展地質災害預防工作，對滑坡造成的坍塌體、建筑物的裂縫進行測量，掌握其危害程度，是目前我國避免人員傷亡，減少財政損失的有效做法。滑坡位移的測量，常使用測量斜坡上某一質點的位移量來代替。對于地質災害的測量工作，目前主要的方法有以下幾種：埋樁法、劃線法、貼紙法、埋釘法等。這些方法或設備在一定程度上完成了滑坡位移的檢測工作，并且具備著一次性投入資金少等優點。但是總體而言，這些方法均含有或多或少的缺點：測量范圍不夠精確，測量時必須保證監測人員到達監測點位，不能完全保證監測人員的安全。除此以外，在一些高科技專業測量領域，三維激光掃描儀等儀器，也已投入了使用。這些儀器精度高、測量范圍大，但同樣面臨著設備成本高、操作復雜等缺點。邁克爾遜干涉儀是光學干涉儀較常見的一種，其原理是：一束入射光線被分為兩束由平面鏡反射從而產生干涉現象，形成干涉圖樣。兩束光的不同光程可以通過調節干涉臂的長度來改變介質來實現，主要用于長度和折射率的測量。
技術實現思路
本專利技術的目的是解決上述問題，提供一種基于邁克爾遜干涉儀的滑坡監測系統。本專利技術的技術方案是：一種滑坡監測系統，包括豎直設置的動樁和基樁，動樁上固定有第一安裝平臺，第一安裝平臺上設有第一反射鏡；基樁上固定有第二安裝平臺，第二安裝平臺上設有分光鏡、激光器、第二反射鏡以及光檢測器，所述分光鏡、激光器、第二反射鏡以及光檢測器和第一反射鏡構成邁克爾遜干涉儀。優選地，所述光檢測器與采集單元相連，采集單元與處理單元相連，所述處理單元用于處理采集單元收集的數據。優選地，所述第一安裝平臺和第二安裝平臺位于同一水平面。優選地，所述第一安裝平臺和第二安裝平臺所屬的平面與坡體表面平行。優選地，所述動樁固定安裝在滑坡風險范圍內，基樁固定安裝在安全位置。或者，所述動樁固定安裝在安全位置，基樁固定安裝在滑坡風險范圍內。本專利技術的有益效果是：本專利技術所提供的滑坡監測系統，通過邁克爾遜干涉法來檢測滑坡位移，達到預防滑坡災害的目的；以往的邁克爾遜干涉儀都要對激光進行擴束，這讓讀數極為不便，而此方法激光不經過擴束，使讀數過程大為簡化，光檢測器得到測量結果，提供了精度保障；通過邁克爾遜干涉儀來測量滑坡位移，最后通過采集單元將測得的數據輸入處理單元中處理，與現有產品相比較，具有測量精度高，自動化程度高，操作簡便等優點，并且能夠做到實時測量。附圖說明圖1是本專利技術滑坡監測系統的結構示意圖。附圖標記說明：1、動樁；2、基樁；3、第一安裝平臺；4、第二安裝平臺；5、第一反射鏡；6、分光鏡；7、激光器；8、第二反射鏡；9、光檢測器。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術做進一步的說明：實施例一如圖1所示，本專利技術的滑坡監測系統，包括豎直設置的動樁1和基樁2，動樁1上固定有第一安裝平臺3，第一安裝平臺3上設有第一反射鏡5；基樁2上固定有第二安裝平臺4，第二安裝平臺4和第一安裝平臺3位于同一水平面，且第一安裝平臺3和第二安裝平臺4所屬的平面與坡體表面平行；第二安裝平臺4上設有分光鏡6、激光器7、第二反射鏡8以及光檢測器9，上述分光鏡6、激光器7、第二反射鏡8以及光檢測器9和第一反射鏡5構成邁克爾遜干涉儀；光檢測器9與采集單元相連，采集單元與處理單元相連，處理單元用于處理采集單元收集的數據。打開激光器7，通過第一安裝平臺3的移動，激光器7射出的激光束經分光鏡6變成兩束光，這兩束光滿足相干條件，分別經第二反射鏡8和第一反射鏡5交匯在光檢測器9上形成亮點，并使亮點居中；在滿足上述干涉現象的同時，將動樁1固定安裝在滑坡風險范圍內，基樁2固定安裝在安全位置，當滑坡造成坡體位置的移動時，第一安裝平臺3和第一反射鏡5的移動使干涉光發生變化，從而第一反射鏡5和第二反射鏡8交匯在光檢測器9上形成的亮點的強度發生明暗的變化，在該過程中，光檢測器9將光的干涉波形通過采集單元輸入處理單元，處理單元根據以下公式可計算出斜坡的位移ΔL：ΔL＝2ΔN*λ，其中，ΔN為干涉波形圖中經過波峰(或波谷)的個數，由光檢測器9通過光的干涉波形得出；λ為入射激光的波長，該值的大小僅與激光器7的選擇有關。實施例二本實施例中的滑坡監測系統與實施例一的結構相同，區別在于，動樁1固定安裝在安全位置，基樁2固定安裝在滑坡風險范圍內，當滑坡造成坡體位置的移動時，分光鏡6、激光器7、第二反射鏡8的移動使干涉光發生變化，從而第一反射鏡5和第二反射鏡8交匯在光檢測器9上形成的亮點發生移動，在該過程中，光檢測器9將光的干涉波形通過采集單元輸入處理單元，處理單元根據以下公式可計算出斜坡的位移ΔL：ΔL＝2ΔN*λ。本專利技術所提供的滑坡監測系統，通過邁克爾孫干涉法來檢測滑坡位移，達到預防滑坡災害的目的；以往的邁克爾遜干涉儀都要對激光進行擴束，這讓讀數(要計數出出現或消失的環的個數)極為不便(計數過程中不能有任何的振動干擾)，而此方法激光不經過擴束，直接用光探測器來測量干涉光的強度，因此使讀數過程大為簡化，光檢測器得到測量結果，提供了精度保障；通過邁克爾遜干涉儀來測量滑坡位移，最后通過采集單元將測得的數據輸入處理單元中處理，與現有產品相比較，具有測量精度高，自動化程度高，操作簡便等優點，并且能夠做到實時測量。本領域的普通技術人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本專利技術的原理，應被理解為本專利技術的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領域的普通技術人員可以根據本專利技術公開的這些技術啟示做出各種不脫離本專利技術實質的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本專利技術的保護范圍內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種滑坡監測系統，其特征在于：包括豎直設置的動樁(1)和基樁(2)，動樁(1)上固定有第一安裝平臺(3)，第一安裝平臺(3)上設有第一反射鏡(5)；基樁(2)上固定有第二安裝平臺(4)，第二安裝平臺(4)上設有分光鏡(6)、激光器(7)、第二反射鏡(8)以及光檢測器(9)，所述分光鏡(6)、激光器(7)、第二反射鏡(8)以及光檢測器(9)和第一反射鏡(5)構成邁克爾遜干涉儀。

【技術特征摘要】
1.一種滑坡監測系統，其特征在于：包括豎直設置的動樁(1)和基樁(2)，動樁(1)
上固定有第一安裝平臺(3)，第一安裝平臺(3)上設有第一反射鏡(5)；基樁(2)上固
定有第二安裝平臺(4)，第二安裝平臺(4)上設有分光鏡(6)、激光器(7)、第二反射鏡
(8)以及光檢測器(9)，所述分光鏡(6)、激光器(7)、第二反射鏡(8)以及光檢測器
(9)和第一反射鏡(5)構成邁克爾遜干涉儀。
2.根據權利要求1所述的滑坡監測系統，其特征在于：所述光檢測器(5)與采集單
元相連，采集單元與處理單元相連，所述處理單元用于處理...

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬亞寧，樊代和，常相輝，徐勛義，郭培利，劉子健，張祖豪，秦鵬程，
申請(專利權)人：西南交通大學，
類型：發明
國別省市：四川;51