[实用新型]一种边坡格构梁锚固结构支护监测器

说明书

技术领域

本实用新型属于太阳能供电节能技术领域，具体涉及一种边坡格构梁锚固结构支护监测器。

背景技术

边坡工程是目前工程建设活动中的重要部分，格构梁锚固结构支护作为一种新型的边坡加固防护方法，针对各种边坡易崩塌、滑动等特征，能有效保证边坡的稳定性，因而得到了广泛的应用，但是由于岩土工程的复杂性，边坡支护系统受到许多难以确定因素的影响，边坡滑塌的事故还是时有发生，因此还需要对边坡进行实时监测，通过安全监测可掌握边坡的稳定情况，预测预报边坡失稳的规模、滑动方向、失稳方式、发生时间及危害性，以便及时采取防灾措施，尽量避免和减轻经济损失和社会影响；而目前的监测方法有很多种，主要存在以下问题：第一，使用几何水准测量法在监测区域布设水准观测点，它受到地形通视及气候条件的影响和限制，不能实时地自动化测量，不易于实现公路边坡长时间连续监测，远不能满足边坡监测的需求，有些边坡格构梁锚固结构很早就出现了变形，位移应力发生破坏，由于监测不到位，监测精度低，维护不及时导致滑坡现象；第二，通过埋设电缆等传输设备将采集到的传感器数据输出，这种方式虽然能够保证数据准确，但安装和维护却很困难，并且价格昂贵，根据统计25％的系统费用为安装费用，75％的系统安装时间用在安装电缆上，随着监测点数量增加，监测系统的总费用会以超线性方式增加，并且电缆线会因为长期埋在土壤中会出现老化损坏等现象致使信号无法输出，埋设线路出现故障也无法及时的排查到故障点，维护不便；第三，边坡格构梁锚固结构支护监测器大多数由能量十分有限的电池供电，且长期在无人值守的状态下工作，由于格构梁锚固结构中节点个数较多、分布区域广、所处的环境复杂，通过更换电池的方式来补充能源是不现实的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种边坡格构梁锚固结构支护监测器，其设计新颖合理，结构简单，通过在格构梁锚固结构中均匀布设位移传感器和应力传感器，采集数据精度高，且使用太阳能供电，绿色环保，采用无线数据传输，操作安装方便，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种边坡格构梁锚固结构支护监测器，其特征在于：包括布设在边坡格构梁表面的太阳能电池板、多个均匀布设在格构梁混凝土锚固结构内的位移传感器、多个均匀布设在格构梁钢筋锚固结构中的应力传感器、多个均匀布设在边坡岩质下的地震波传感器和用于数据采集处理的信号监测终端；所述信号监测终端包括外壳和布设在所述外壳内的电子线路板，所述电子线路板上集成有微控制器和太阳能充电保护电路，以及与所述微控制器相接的时钟电路和用于与计算机无线数据传输的无线通信模块；所述微控制器的输入端接有第一电压转换电路、第二电压转换电路和用于采集太阳能电池板的工作电压且与太阳能电池板输出端相接的电压采样电路，所述微控制器的输出端接有继电器，所述继电器的输入端接有蓄电池，所述继电器的输出端与所述第二电压转换电路的输入端相接，所述第一电压转换电路的输入端和蓄电池的输入端均与所述太阳能充电保护电路的输出端相接，所述太阳能充电保护电路的输入端与太阳能电池板的输出端相接；多个所述位移传感器的输出端、多个所述应力传感器的输出端和多个所述地震波传感器的输出端均与所述微控制器的输入端相接，所述蓄电池为电池BT1。

上述的一种边坡格构梁锚固结构支护监测器，其特征在于：所述太阳能充电保护电路包括芯片MAX639，所述芯片MAX639的第6管脚分两路，一路与所述太阳能电池板的正输出端+相接，另一路经电阻R3与芯片MAX639的第3管脚相接；芯片MAX639的第4管脚分三路，一路与所述太阳能电池板的负输出端-相接，另一路接地，第三路经电阻R6与芯片MAX639的第7管脚相接；芯片MAX639的第1管脚分三路，一路经电感L1与二极管D2的阴极相接，另一路经电容C10接地，第三路经二极管D1与电池BT1的正极相接；二极管D2的阳极和电池BT1的负极均接地。

上述的一种边坡格构梁锚固结构支护监测器，其特征在于：所述电压采样电路包括运放U1,所述运放U1的同相输入端分两路，一路经电阻R2接地，另一路与滑动电阻R1的一个固定端和滑动电阻R1的滑动端的连接端相接；滑动电阻R1的另一个固定端与太阳能电池板的正输出端+相接，运放U1的输出端分两路，一路与运放U1的反相输入端相接，另一路与微控制器相接。