[发明专利]露天矿排土场深部岩土体含水率在线监测装置及监测方法

说明书

本发明公开了一种露天矿排土场深部岩土体含水率在线监测装置及监测方法，监测装置包括若干水分传感器、太阳能电板、数据采集模块，所述若干水分传感器设置在从台阶面平台垂直延伸至排土场潜在滑移面以下的岩土体钻孔内，且以排土场潜在滑移面为对称轴沿岩土体钻孔轴向均布，所述若干水分传感器通过供电线路与太阳能电板并联连接，若干水分传感器通过数据采集线路与数据采集模块并联连接。通过若干并联的水分传感器，保证各水分传感器互不干扰互不影响，保证数据采集模块实时收集个水分传感器的数据，保证监测的准确性，同时，利用太阳能电板给水分传感器供电，满足不同排土场需求，方便根据场地布置本发明装置，结合无线传输，提高监控效率。

技术领域

本发明属于边坡加固与植被恢复治理工程施工技术领域，具体地说，涉及一种露天矿排土场深部岩土体含水率在线监测装置及监测方法。

背景技术

土壤含水量传感器发射一定频率的电磁波，电磁波沿探针传输，到达底部后返回，检测探头输出的电压，由于土壤介电常数的变化通常取决于土壤的含水量，由输出电压和水分的关系则可计算出土壤的含水量。露天矿排土场深部岩土的含水率测定及监测，一般是将单个传感器埋入排土场台阶面表层岩体体中，多点布置，通过外部电线的连接，将不同地点的检测汇集到主控室，但由于深部岩土较深，排土场的不稳定性由潜在滑移面引起，目前的监控装置并不能够实时、准确、方便的监控深部岩土体含水率。

有鉴于此特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种露天矿排土场深部岩土体含水率在线监测装置及监测方法，为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种露天矿排土场深部岩土体含水率在线监测装置，包括若干水分传感器、太阳能电板、数据采集模块，所述若干水分传感器设置在从台阶面平台垂直延伸至排土场潜在滑移面以下的岩土体钻孔内，且以排土场潜在滑移面为对称轴沿岩土体钻孔轴向均布，所述若干水分传感器通过供电线路与太阳能电板并联连接，若干水分传感器通过数据采集线路与数据采集模块并联连接。

进一步地，还包括无线传输模块，数据采集模块与无线传输模块电连接。

一种露天矿排土场深部岩土体含水率在线监测装置的监测方法，包括以下步骤：

步骤1，岩土体钻孔，在排土场的台阶面平台上钻孔，钻孔的的深度延伸至排土场潜在滑移面以下、基岩以上，形成岩土体钻孔，岩土体钻孔的直径根据需求设定；

步骤2，连接传感器，将若干水分传感器用供电线路与太阳能电板并联，用数据采集线路与数据采集模块并联，若干水分传感器之间的间距一致，数据采集模块与无线传输模块电连接；

步骤3，安放传感器，将水分传感器缓慢放入岩土体钻孔内，最下端的水分传感器不能接触岩土体钻孔底部基岩，以排土场潜在滑移面为中心沿钻孔轴向布置，排土场潜在滑移面上部、下部的水分传感器数量相同，固定好位置后，向岩土体钻孔内回填砂土；

步骤4，在线监测，用数据采集模块实时收集水分传感器的反馈数据，并通过无线传输模块发送实时数据，实现在线监测含水率。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。

本发明通过若干并联的水分传感器，沿垂直的岩土体钻孔轴向布置，水分传感器以潜在滑移面为中心对称布置，主要布置于潜在滑移面处及潜在滑移面上部区域、下部区域，能监测不同高度的岩土体含水率，特别是可以监测潜在滑移面附近的岩土体含水率，为边坡的稳定性判断提供准确依据，并且并联的方式保证各水分传感器互不干扰互不影响，保证数据采集模块实时收集个水分传感器的数据，保证监测的准确性，同时，利用太阳能电板给水分传感器供电，满足不同排土场需求，无需传统电源供电，方便根据场地布置本发明装置，结合无线传输模块，满足无线数据监控，降低含水率监控设备的布置难度，提高监控效率，节约资源。