一种坡体运动变化监测系统的制作方法

本申请涉及地质灾害监测领域，尤其涉及一种坡体运动变化监测系统。

背景技术：

1、滑坡是指斜坡上的土体或岩体，受河流冲刷、地下水活动、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱带，整体或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。

2、目前，为了减少滑坡对人类的危害，滑坡监测已成为主要的防灾减灾和滑坡治理的手段，其发展往往经历一个渐变失稳到突变破坏的过程。监测的方法有人工方法和仪器监测，人工方法适合滑坡进入加速变形的末期进行预测，主要凭借经验，无法提供具体数据让他人充分认识理解，也无法准确预报滑坡具体的破坏时间，是一种比较原始的定性类监测方法。为了能够对尚处于初始变形阶段的滑坡进行破坏时间预测，必须借助于技术设备。

3、仪器监测方法目前主要有大地精密测量法、gps法等。前者通过高精度光学和光电测量仪器来完成二维层次的水平和垂直位移监测的任务，具有量程大效率高，一机多测等优点，但它只适用于变形阶段的位移测量，受地形和天气影响，工作周期长，且连续观测能力差。后者通过卫星发射的信号进行空间后方交汇测量，用于监测点的三维坐标确定，通过跟踪三维坐标位置变化达到监测变形的目的。此方法监测精度可达毫米级别，可以精确分析滑坡体范围的可视化位移规律；但是在高山和复杂地形地区，卫星的信号容易被遮蔽，且受到天气影响较大，功率高，能耗大，在野外作业必须配备大型蓄电池或者太阳能板。

4、随着应用技术的发展，低能耗，高精度的光学和光电测量仪器技术越来越成熟。其中激光位移计是近些年来新发展的技术，在滑坡位移监测中，应用激光位移计监测滑坡位移变化已经能够实现较高的测量精度。但常用的激光位移计，在野外复杂的地理环境下，容易发生脱靶等问题，导致激光位移计出现误判或者无法输出正确的数据等情况。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题之一，本实用新型提供了一种坡体运动变化监测系统。

2、本实用新型实施例提供了一种坡体运动变化监测系统，所述系统包括：激光测距装置、土壤含水率监测装置、倾角监测装置和激光靶标装置；

3、所述激光测距装置，向所述激光靶标装置发射激光，并接收所述激光靶标装置反射的激光；

4、所述土壤含水率监测装置，插入至土壤内部，采集不同深度的土壤水分和温度；

5、所述倾角监测装置，置于坡体表面监测点处的土壤内部，采集监测点的倾角信息与位置信息；

6、所述激光靶标装置，置于坡体表面监测点处，接收并反射所述激光测距装置发射的激光。

7、优选地，所述激光测距装置包括激光测距模组、支撑杆和膨胀地钉，所述激光测距模块设置在支撑杆上，所述膨胀地钉固定在支撑杆的底端，所述支撑杆通过所述膨胀地钉固定在坡体上。

8、优选地，所述激光测距模块包括发射器和接收器，所述激光测距模块可转动式地置于所述支撑杆的顶端。

9、优选地，所述支撑杆为多段式可拆卸杆体结构。

10、优选地，所述土壤含水率监测装置包括管体，所述管体的不同深度处均设置有水分传感单元和温度传感单元。

11、优选地，所述倾角监测装置包括位置传感器和倾角传感器，所述位置传感器用于采集监测点的位置信息，所述倾角传感器用于采集监测点的倾角信息。

12、优选地，所述倾角监测装置内置于所述土壤含水率监测装置中。

13、优选地，所述激光靶标装置包括靶向板、连接杆和脚踏地钉，所述靶向板设置在所述连接杆的顶端，所述脚踏地钉固定在所述连接杆的低端，所述连接杆通过所述脚踏地钉固定在监测点处。

14、优选地，所述系统还包括云端数据平台，所述激光测距装置、所述土壤含水率监测装置和所述倾角监测装置均通过无线通讯方式与所述云端数据平台实现数据传输，所述云端数据平台将接收到的数据进行数据存储、数据分析与数据可视化，并当监测的坡体运动数据超过设置的阈值时，向用户发送预警告警信息。

15、优选地，所述系统还包括太阳能发电单元，所述太阳能发电单元包括太阳能板和发电电路，所述太阳能板设置在所述激光测距装置上，所述太阳能板通过所述发电电路向所述激光测距装置、土壤含水率监测装置和倾角监测装置中的用电设备供电。

16、本实用新型的有益效果如下：本实用新型所提出的坡体运动变化监测系统可通过对土壤水分、温度、监测点位移及倾角等多重数据判断监测点滑坡运动的情况，提高了滑坡位移监测的精度和准确性，同时也为评估滑坡稳定性提供了更多的数据支撑。

技术特征：

1.一种坡体运动变化监测系统，其特征在于，所述系统包括：激光测距装置、土壤含水率监测装置、倾角监测装置和激光靶标装置；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述激光测距装置包括激光测距模组、支撑杆和膨胀地钉，所述激光测距模组设置在支撑杆上，所述膨胀地钉固定在支撑杆的底端，所述支撑杆通过所述膨胀地钉固定在坡体上。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述激光测距模组包括发射器和接收器，所述发射器可转动式地置于所述支撑杆的顶端，所述接收器置于所述支撑杆的杆身上。

4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于，所述支撑杆为多段式可拆卸杆体结构。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述土壤含水率监测装置包括管体，所述管体的不同深度处均设置有水分传感单元和温度传感单元。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述倾角监测装置包括位置传感器和倾角传感器，所述位置传感器用于采集监测点的位置信息，所述倾角传感器用于采集监测点的倾角信息。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述倾角监测装置内置于所述土壤含水率监测装置中。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述激光靶标装置包括靶向板、连接杆和脚踏地钉，所述靶向板设置在所述连接杆的顶端，所述脚踏地钉固定在所述连接杆的低端，所述连接杆通过所述脚踏地钉固定在监测点处。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统还包括云端数据平台，所述激光测距装置、所述土壤含水率监测装置和所述倾角监测装置均通过无线通讯方式与所述云端数据平台实现数据传输，所述云端数据平台将接收到的数据进行数据存储、数据分析与数据可视化，并当监测的坡体运动数据超过设置的阈值时，向用户发送预警告警信息。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括太阳能发电单元，所述太阳能发电单元包括太阳能板和发电电路，所述太阳能板设置在所述激光测距装置上，所述太阳能板通过所述发电电路向所述激光测距装置、土壤含水率监测装置和倾角监测装置中的用电设备供电。

技术总结
本技术提出了一种坡体运动变化监测系统，包括：激光测距装置、土壤含水率监测装置、倾角监测装置和激光靶标装置；所述激光测距装置，向所述激光靶标装置发射激光，并接收所述激光靶标装置反射的激光；所述土壤含水率监测装置，插入至土壤内部，采集不同深度的土壤水分和温度；所述倾角监测装置，置于坡体表面监测点处，采集监测点的倾角信息与位置信息；所述激光靶标装置，置于坡体表面监测点处，接收并反射所述激光测距装置发射的激光。本技术可通过对土壤水分、温度、监测点位移及倾角等多重数据判断监测点滑坡运动的情况，提高了滑坡位移监测的精度和准确性，同时也为评估滑坡稳定性提供了更多的数据支撑。

技术研发人员：王琴琴,王晓辉,张昊,罗永祥,丁帆,祝永兴
受保护的技术使用者：东方智感（浙江）科技股份有限公司
技术研发日：20221220
技术公布日：2024/1/12