专利名称：崩滑体向外凸移变化分布式测量电缆与测量方法
技术领域：
本发明涉及测量电磁变量的装置，尤其是涉及一种崩滑体向外凸移变化分布式测量电缆与测量方法。
背景技术：
当前能对山体的凸移变化进行分布式测量的仅有BOTDR(Brillouin OpticalTime Domain Reflectometry)布里渊散射光时域光纤监测技术又称光纤应变监测技术。BOTDR是利用光纤的背向布里渊散射频率对光纤所受应力、应变和温度十分敏感，而且有较好线性关系的特性，可以对被监测对象物体进行分布式实时监测。但这种测量方法对应的设备价格昂贵(设备是进口的，国内尚无法生产)，现在一般的工程、地质灾害监测中根本用不起，目前在国内仅有大型的水利电力工程(如长江三峡电站等)使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可对崩滑体向外凸移变化进行测量的电缆与相应的测量方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一、一种崩滑体向外凸移变化分布式测量电缆在一根圆截面弹性橡塑线的外圆柱面上密绕单层线圈，在线圈外裹有橡塑材料保护层，圆截面弹性橡塑线开有中心孔，线圈的一端穿过中心孔与线圈的另一端位于同一侧，整根测量电缆就是一个电感线圈。
二、一种崩滑体向外凸移变化分布式测量电缆的测量方法在一根圆截面弹性橡塑线的外圆柱面上密绕线圈，在线圈外裹有橡塑材料保护层的测量电缆相交布置放在被测山体的坡面，相交布置的测量电缆的两根电感LA与LB都变小时，说明相交的区域发生向外凸移变化；若有多条相交布置的测量电缆的电感同时变小时，则山体发生向外凸移变化的区域由这些相交的小区域组成。
本发明具有的有益效果是在地质灾害监测、水利、公路、建筑等工程中，需要对山体或路边、水利工程旁、建筑旁的边坡进行凸移变化测量，以监测出现崩塌或滑坡隐患的山体是否有向外凸移的变化，这种测量可以作为地质灾害临灾前的监测，也可作为对治理工程或相关施工的结果质量进行监测。且本发明实施的价格将大大低于BOTDR的价格。
图1是测量电缆的结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图3是在山体凸移部位原先密绕线圈的变疏现象图；图4是测量电缆等效电路；图5测量电缆的布置；图6山体坡面上布置的水泥框架；图7已刻挖浅槽的水泥框架。
图中1、圆截面弹性橡塑线，2、橡塑材料保护层，3、线圈，4、中心孔，5、水泥框架，6、浅槽。
具体实施例方式
如图1、图2所示，在一根圆截面弹性橡塑线1的外圆柱面上密绕单层线圈3，在线圈3外裹有橡塑材料保护层2，圆截面弹性橡塑线1开有中心孔4，线圈3的一端穿过中心孔4与线圈3的另一端位于同一侧，以便于加电源和测量，整根测量电缆就是一个电感线圈。在使用时将该电缆紧贴固定于被监测山体或边坡体，当山体出现向外凸移时，电缆被拉伸，原来密绕的线圈被拉成如图3所示状态，则电缆的电感系数L变小。在电缆制成后，对电感量的变化与电缆的拉伸长度的对应关系，或者电感量的变化与山体向外凸移量的对应关系，可通过实验室标定确定。
如图4所示，是测量电缆的等效电路，其中的R是测量电缆的内阻。当测量电缆通入交流恒流电流 是正弦交流量的相量表示)时，则可得U·=(R+jωL)I·---(1)]]>ωL=(UI)2-R2---(2)]]>式(2)表明，只要交流恒流电流的频率稳定度高、频率也较高的话，感抗ωL可以很灵敏的反映出电感L的变化，即ω相当于L的放大系数；电缆内阻R，在电缆制成后，当环境温度不变时，是个固定的值，考虑温度影响时可表达为
R＝R0+kCuT (3)式(3)中，kCu是铜的温度系数(是一正数，其量纲为1/℃)，R0是0℃时电缆的内阻，T是环境温度(0℃以下用负数表示)，在实际测量现场，将与电缆放在同样环境的温度传感器测得的温度值T代入式(3)，即得实际环境下的电缆内阻R；因此ωL值测量的正确性主要在于测得的U、I的比值 而 则表明对 的稳幅要求不高，这就是说对于研制产生 的交流恒流电流源时，可以着力注意其频率稳定性。
山体凸移的测量方法在具体应用上述电缆对山体的坡面进行测量时，须将测量电缆按图5所示放置在被测山体的坡面(当然必须将电缆与被测山体或边坡固定)，如A电缆与B电缆垂直相交(也可根据山体或边坡的实际地形按非垂直相交、等分或非等分布置)，设A电缆的电感为LA、B电缆的电感为LB，当A电缆与B电缆的电感LA与LB都变小时，说明A电缆与B电缆垂直相交的区域，如图5中虚线小方框所示，发生向外凸移变化；当然，若有多条相交电缆的电感同时变小时，则山体发生向外凸移变化的区域由这些相交的小区域组成。
测量电缆的固定如图6所示，在被测山体布上水泥框架5，再在水泥框架5上刻挖一条浅槽6，如图7所示，将测量电缆放入浅槽6再用水泥覆盖在测量电缆上封好，这样测量电缆会与水泥框架一起因山体的凸移而发生变形。
上述具体实施方式
用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
权利要求
1.一种崩滑体向外凸移变化分布式测量电缆，其特征在于在一根圆截面弹性橡塑线(1)的外圆柱面上密绕单层线圈(3)，在线圈(3)外裹有橡塑材料保护层(2)，圆截面弹性橡塑线(1)开有中心孔(4)，线圈(3)的一端穿过中心孔(4)与线圈(3)的另一端位于同一侧，整根测量电缆就是一个电感线圈。
2.一种崩滑体向外凸移变化分布式测量电缆的测量方法，其特征在于在一根圆截面弹性橡塑线的外圆柱面上密绕线圈，在线圈外裹有橡塑材料保护层的测量电缆相交布置放在被测山体的坡面，相交布置的测量电缆的两根电感LA与LB都变小时，说明相交的区域发生向外凸移变化；若有多条相交布置的测量电缆的电感同时变小时，则山体发生向外凸移变化的区域由这些相交的小区域组成。
全文摘要
本发明公开了一种崩滑体向外凸移变化分布式测量电缆与测量方法。在一根圆截面弹性橡塑线的外圆柱面上密绕单层线圈，在线圈外裹有橡塑材料保护层，圆截面弹性橡塑线开有中心孔，线圈的一端穿过中心孔与线圈的另一端位于同一侧，整根测量电缆就是一个电感线圈。将测量电缆相交布置放在被测山体的坡面，相交布置的测量电缆的两根电感L
文档编号G01B7/16GK1908576SQ200610052819
公开日2007年2月7日 申请日期2006年8月7日 优先权日2006年8月7日
发明者李青, 李雄, 施阁, 赵子恺 申请人:中国计量学院