[发明专利]地貌结构监测系统

说明书

本发明是有关于一种地貌结构监测系统，包括：一支撑座体，内部呈一容置空间以及具有多个穿孔，且至少部分埋设于一地底表面下；多个感测装置，于垂直方向间隔地容设于该容置空间中，并埋设于该地底表面中，所述感测装置于该地面的结构改变而外露于该地底表面外时，送出一感测信号；一信号处理装置，接收该感测信号并处理该感测信号；以及一信号传输装置，间隔地串接所述感测装置，并连接所述感测装置以及该信号处理装置。

技术领域

本发明是有关于一种地貌结构监测系统，尤指一种可监测河床或海床冲刷深度、及监控土石流的地貌结构监测系统。

背景技术

在气候不稳定、河川水流湍急、地势起伏剧烈的地理环境下，再加上土地过度开发等人为因素，当豪雨或台风来袭时，突如其来的洪水冲刷河床常导致河床掏空、土石流、或山坡地滑动等问题，尤其对于桥墩的结构稳定与安全性造成严重的威胁。

然而，传统的河床冲刷深度及水位高度的量测主要是依靠人工检测，但人工检测的准确性必须依赖检测人员的操作经验，而在台风或豪雨的气候下因量测人员的安全问题，无法实时掌握河床被冲刷的情况，故当河床被掏空导致桥墩损坏时，无法有效率地发出警告，而可能造成用路人的生命财产损失。因此，近年来，已陆续发展多种监测冲刷其水位状况的装置，来监视河床的冲刷情况。举例来说，河床监控系统可分为接触式以及非接触式，其中，接触式的监控系统可例如利用绞索将重锤沿固定套管延伸至冲刷面，利用绞索的收放量来测定冲刷状况，然而，此种监测方法需要在现场量测，且容易受到泥沙回淤或浓度过高等因素影响，无法准确且实时地掌握河床结构的状况。再者，非接触式的监控系统可例如藉由于河床断面等距设置数个纵向排列的温度计，通过所述温度计的温度变化来推断每一个温度计所在的位置的河床是否被掏空，然而，温度计长期设置于河床下容易受损故障，故依然难以正确掌握河床结构的变化。

有鉴于此，目前亟需发展一种结构简单、低成本、且寿命长的地貌结构监测系统，以实时掌握因洪水冲刷河床或海床的深度，监控桥梁等建筑物的结构安全性以及监控土石流。

发明内容

为了达到上述的目的，本发明提供了一种地貌结构监测系统，包括：一支撑座体，内部呈一容置空间以及具有多个穿孔，且至少部分埋设于一地底表面下；多个感测装置，于垂直方向间隔地容设于该容置空间中，并埋设于该地底表面中，所述感测装置于该地底表面的结构改变而外露于该地底表面外时，送出一感测信号；一信号处理装置，接收该感测信号并处理该感测信号；以及一信号传输装置，间隔地串接所述感测装置，并连接所述感测装置以及该信号处理装置。

于一优选实施例中，该支撑座体还包括多个加劲隔板，以分割该容置空间为多个次容置空间，所述感测装置分别容置于所述次容置空间中。

于一优选实施例中，所述感测装置可为至少一选自由一加速传感器、一压力传感器、一震动传感器、一温度传感器、一声音传感器、一陀螺仪传感器、及一影像传感器所组成的群组。而其中以该加速传感器及该震动传感器为优选。然而，本发明的感测装置并不受限于此，例如，只要当所述感测装置因河床掏空而外露于河流中时可产生一不同的感测信号的传感器皆可使用。举例而言，当所述感测装置为震动传感器时，埋于河床土壤中的所述感测装置由于是静止不动的，故所述震动传感器所量测的数值应为一定值，而当河水冲刷河床导致所述感测装置外露于河水水流中时，由于所述震动传感器受水流的影响而位移或震动而产生变动的数值。因此，可藉由其变动的数值来判定该感测装置所设置的位置是否有河床冲刷的现象。

于一优选实施例中，所述感测装置可包括一主体，具有至少一长形槽；至少一磁性件，设置于所述长形槽中；一感应线圈，重复卷绕该主体，其卷绕方向垂直所述长形槽的延伸方向，当该感测装置因该地底表面结构改变而外露于地底表面时，受流体流动的影响，该磁性件于该长形槽中移动，使得该感应线圈产生一感应电流作为该感测信号。

根据一优选实施例，上述的磁性件优选为由一铁磁性材料所构成的一滚珠。

于一优选实施例中，该信号处理装置藉由该感测信号以判断地底表面结构改变的情况。