基于压力传感器的接触式泥石流监测装置的制作方法

本实用新型涉及泥石流预警设备技术领域，更具体的说，涉及一种基于压力传感器的接触式泥石流监测装置。

背景技术：

泥石流是广泛分布于我国山区，破坏力极强的山地自然灾害之一，对人民生命财产安全、国家战略通道、山区经济发展等都构成极大的威胁。在地震、极端气候、人类工程活动等因素的影响下，泥石流灾害发生频率、危害性越来越严重。泥石流的防灾减灾工作，可分为工程措施和非工程措施，泥石流监测预警技术是泥石流防治的重要非工程措施。

压力传感器可与泥石流直接接触，被泥石流冲击后，电阻率发生变化，通过测量电路就可得到按照相关标定的代表压力的电信号输出，压力传感器用于压力、拉力、压力差和可以转变为力的其他物理量(如液位、加速度、重量、应变、流量等)的测量和控制，因此设计相关的基于压力传感器的监测装置是一个较好的研究方向。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供了一种基于压力传感器的接触式泥石流监测装置，该装置可以用于测量泥石流的深度、流速和流量数据，避免漏报，稳定性较好，同时设备使用寿命也较长。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于压力传感器的接触式泥石流监测装置，包括前后两组分别设置在泥石流沟壑两侧边缘上的定位插柱组，其中每组定位插柱组包括左右两根分别插入到泥石流沟壑两侧边缘土层内部的定位插柱且两根定位插柱之间设有中间带有横向矩形通槽的安装板，所述的安装板两侧均通过压板压紧固定在地面，所述的安装板的矩形通槽内部嵌入安装有两根传感器安装柱，所述的传感器安装柱通过上端的锁紧螺栓嵌入固定在矩形通槽内部，所述的传感器安装柱上表面固定有压力传感器，所述的前后两组分别设置在泥石流沟壑两侧边缘上的定位插柱组同侧之间以及同一条安装板上的两根传感器安装柱之间分别设有纵向定位杆和横向定位杆，其中一侧的纵向定位杆上方设有监测数据收集发射盒。

进一步，所述的定位插柱穿过压板中心位置处并插入到土层内部且上端通过锁紧螺母下压固定压板。

进一步，所述的纵向定位杆布置在地面上，所述的横向定位杆预埋到泥石流沟壑底床土层下方。

进一步，所述的传感器安装柱插入到泥石流沟壑底床土层内部且内侧面顶紧横向定位杆两端。

进一步，所述的监测数据收集发射盒通过线路分别与所有传感器安装柱上表面的压力传感器连接，所述的测数据收集发射盒内部设有无线传输模块。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型中通过设置定位插柱、安装板和传感器安装柱等结构，可以保证压力传感器的安装稳定性，避免被泥石流冲击移位，延长监测设备使用寿命；通过设置矩形通槽、纵向定位杆和横向定位杆结构，可以方便对计算参数进行灵活调节，测量多组可靠数据，用于测量泥石流的深度、流速和流量数据，可调适应性较好。

附图说明

图1为本实用新型监测装置整体结构示意图；

图2为本实用新型压力传感器安装结构示意图；

图中：1、监测数据收集发射盒；2、压板；3、安装板；4、横向定位杆；5、传感器安装柱；6、定位插柱；7、纵向定位杆；8、线路；9、锁紧螺栓；10、压力传感器。

具体实施方式

为了使实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

如图1到图2所示，一种基于压力传感器的接触式泥石流监测装置，包括前后两组分别设置在泥石流沟壑两侧边缘上的定位插柱组，其中每组定位插柱组包括左右两根分别插入到泥石流沟壑两侧边缘土层内部的定位插柱6且两根定位插柱6之间设有中间带有横向矩形通槽的安装板3，安装板3两侧均通过压板2压紧固定在地面，安装板3的矩形通槽内部嵌入安装有两根传感器安装柱5，传感器安装柱5通过上端的锁紧螺栓9嵌入固定在矩形通槽内部，传感器安装柱5上表面固定有压力传感器10，前后两组分别设置在泥石流沟壑两侧边缘上的定位插柱组同侧之间以及同一条安装板3上的两根传感器安装柱5之间分别设有纵向定位杆7和横向定位杆4，其中一侧的纵向定位杆7上方设有监测数据收集发射盒1，定位插柱6穿过压板2中心位置处并插入到土层内部且上端通过锁紧螺母下压固定压板2，纵向定位杆7布置在地面上，横向定位杆4预埋到泥石流沟壑底床土层下方，传感器安装柱5插入到泥石流沟壑底床土层内部且内侧面顶紧横向定位杆4两端，监测数据收集发射盒1通过线路8分别与所有传感器安装柱5上表面的压力传感器10连接，监测数据收集发射盒1内部设有无线传输模块。

实际使用时，先在泥石流沟壑两侧布设纵向定位杆7，同时在泥石流沟壑底床土层下方预埋横向定位杆4，然后在泥石流沟壑两侧边缘分别插入定位插柱6，接着将固定有传感器安装柱5的安装板3下压插入到泥石流沟壑底床土层下方并向内顶紧横向定位杆4两端，接着通过两侧压板2穿过定位插柱6下压固定中间的安装板3并通过锁紧螺母固定，最后连接压力传感器10和监测数据收集发射盒1线路8，线路8在安装板3后侧面走线，避免被泥石流破坏，打开监测数据收集发射盒1工作，进行监测工作。

当发生泥石流时，附近监测站通过监测数据收集发射盒1内部的无线传输模块获取压力传感器10的监测数据，具体计算时，记录纵向定位杆和横向定位杆的长度，以及四个压力传感器的压力监测数值；

对于泥石流的深度，可以用每个压力传感器10的压力数值除以泥石流密度和重力加速度获得，然后取四个压力传感器10的平均值得到深度数据；

对于泥石流的流速，可以用纵向定位杆7的长度数值除以前后两个压力传感器10监测信号的时间间隔得到流速数据；

对于泥石流的流量，可以用横向定位杆4的长度乘以泥石流深度再乘以泥石流速度获得流量数据。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征以及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

技术特征：

1.一种基于压力传感器的接触式泥石流监测装置，其特征在于：包括前后两组分别设置在泥石流沟壑两侧边缘上的定位插柱组，其中每组定位插柱组包括左右两根分别插入到泥石流沟壑两侧边缘土层内部的定位插柱且两根定位插柱之间设有中间带有横向矩形通槽的安装板，所述的安装板两侧均通过压板压紧固定在地面，所述的安装板的矩形通槽内部嵌入安装有两根传感器安装柱，所述的传感器安装柱通过上端的锁紧螺栓嵌入固定在矩形通槽内部，所述的传感器安装柱上表面固定有压力传感器，所述的前后两组分别设置在泥石流沟壑两侧边缘上的定位插柱组同侧之间以及同一条安装板上的两根传感器安装柱之间分别设有纵向定位杆和横向定位杆，其中一侧的纵向定位杆上方设有监测数据收集发射盒。

2.根据权利要求1所述的一种基于压力传感器的接触式泥石流监测装置，其特征在于：所述的定位插柱穿过压板中心位置处并插入到土层内部且上端通过锁紧螺母下压固定压板。

3.根据权利要求1所述的一种基于压力传感器的接触式泥石流监测装置，其特征在于：所述的纵向定位杆布置在地面上，所述的横向定位杆预埋到泥石流沟壑底床土层下方。

4.根据权利要求1所述的一种基于压力传感器的接触式泥石流监测装置，其特征在于：所述的传感器安装柱插入到泥石流沟壑底床土层内部且内侧面顶紧横向定位杆两端。

5.根据权利要求1所述的一种基于压力传感器的接触式泥石流监测装置，其特征在于：所述的监测数据收集发射盒通过线路分别与所有传感器安装柱上表面的压力传感器连接，所述的测数据收集发射盒内部设有无线传输模块。

技术总结
本实用新型公开了一种基于压力传感器的接触式泥石流监测装置，包括前后两组分别设置在泥石流沟壑两侧边缘上的定位插柱组，其中每组定位插柱组包括左右两根分别插入到泥石流沟壑两侧边缘土层内部的定位插柱且两根定位插柱之间设有中间带有横向矩形通槽的安装板，所述的安装板两侧均通过压板压紧固定在地面，所述的安装板的矩形通槽内部嵌入安装有两根传感器安装柱，所述的传感器安装柱通过上端的锁紧螺栓嵌入固定在矩形通槽内部，所述的传感器安装柱上表面固定有压力传感器。该装置可以用于测量泥石流的深度、流速和流量数据，避免漏报，稳定性较好，同时设备使用寿命也较长。

技术研发人员：张润露;李俊;汪安林;陈吉朋;蒋传贵
受保护的技术使用者：四川轻化工大学
技术研发日：2020.12.24
技术公布日：2021.08.31