[发明专利]岩土体灾变的模拟及检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及了一种模拟与检测装置，尤其是涉及了一种岩土体灾变的模拟及检测装置，可模拟滑坡泥石流灾害。

背景技术

现在对岩土灾害的研究大体是通过实地监测分析，这样往往存在靠天吃饭的问题，使研究存在被动性，而且一地的地质环境是特定的，研究结果推广到不同地区的可行性不大。计算机辅助对岩土灾害发生的仿真可以对研究大有帮助但还是代替不了实物的研究。

并且新开发出的灾害监测方法和仪器缺少用于检验其正确性和可靠性的平台；研究的分散性很强，影响灾害发生的因子很多，当下的研究往往只考虑一两个因子，没法构成系统的监测网络，也就无法得出科学全面的结论。这一领域现有的装置大多都是小微型的，根据量变产生质变原理，大型装置才更可能接近现实的情况，小微装置也无法负载更多的功能。

发明内容

为了解决背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供了一种岩土体灾变的模拟及检测装置，对自然降雨和自然坡度岩土的模拟以及对岩土与地质环境信息实时采集，实现对岩土体灾变的直接和全面的研究。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

本发明包括承载有岩土的机械翻斗装置、人工降雨装置、信息采集及监测系统、控制系统和支撑框架，机械翻斗装置安装在地面上，支撑框架位于机械翻斗装置的上方，机械翻斗装置正上方的支撑框架上固定安装有人工降雨装置，机械翻斗装置内安装有信息采集及监测系统，控制系统分别与机械翻斗装置、人工降雨装置和信息采集及监测系统连接。

所述的机械翻斗装置包括底座、厢体、档板、液压油缸和液压控制器；厢体顶端敞开，厢体四边的其中一边安装有铰接的挡板，其余三边安装有固定板，挡板顶部铰接在两侧的固定板之间；厢体通过底座安装在地面上，厢体底板靠近挡板一侧的底部与底座一侧的支撑柱铰接，厢体底板远离挡板一侧底部连接液压油缸的一端，液压油缸另一端支撑在地面，液压油缸与液压控制器连接。

所述的信息采集及监测系统包括雨量计、含水率传感器、倾角传感器、角铁定桩、定杆、倾角传感器、地下位移传感器和拉长传感器，定杆插入厢体的岩土中，定杆底部固定在厢体上，定杆顶部安装有雨量计、信息采集及发送主机和拉长传感器，倾角传感器固定安装在厢体；角铁定桩插入岩土中，地下位移传感器和含水率传感器均埋入岩土中，角铁定桩顶部经钢丝连接拉长传感器，雨量计、含水率传感器、倾角传感器、地下位移传感器和拉长传感器均经电线连接到信息采集及发送主机，信息采集及发送主机连接用于发射的天线。

所述的人工降雨装置包括包括人工降雨管道、水泵和电动阀和流量计；水源连接到水泵，水泵出口依次经流量计、电动阀连接三条水平安装在支撑框架上的人工降雨管道，各条人工降雨管道的底面上均布有降水喷头。

所述的控制系统包括上位机、数据接收模块和用于接收的天线，上位机经数据接收模块连接用于接收的天线。

所述的厢体底板表面设有用于防滑的钢柱。

所述的信息采集及发送主机包括AD转换模块、MCU及其外围模块、存储器和数据发送模块，MCU分别与AD转换模块、存储器和数据发送模块连接。

所述的液压油缸的伸缩使得厢体从水平到倾斜具有0-60度的翻转角度。

本发明具有的有益效果是：

本发明依托于相似性原理，可渐进的对现实的岩土体灾变过程进行模拟与测量，并且可部分改变岩土地质环境的要素，模拟测量不同的地质环境，使模拟与测量的研究更具全面性。

本发明通过对影响岩土灾害发生的降雨量，岩土结构和自然斜坡的坡度等要素的模拟，可将岩土灾害的研究由定性研究扩展到定量研究，并且可自主的对这些要素的改变可提升研究的全面性，且固定的设备和排除外界因素的干扰可大大提高研究效率。并且这些信息通过信息采集传感和监测系统得以保存和实时监测，为研究也提供了新的便利。

附图说明

图1是本发明的主要结构示意图。

图2是本发明机械翻斗装置的右视示意图。

图3是本发明机械翻斗装置的后视示意图。

图4是本发明厢体的内部示意图。

图5是本发明机械翻斗装置的底座示意图。

图6是人工降雨装置的结构示意图。

图7是信息采集及监测系统的部件安装示意图。

图8是信息采集及监测系统的内部连接示意图。