一種位移地震監(jiān)測(cè)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種位移地震監(jiān)測(cè)器，包括上位機(jī)、監(jiān)測(cè)主機(jī)系統(tǒng)、γ輻射測(cè)量監(jiān)測(cè)器、傾角監(jiān)測(cè)器、位移監(jiān)測(cè)器、壓力監(jiān)測(cè)器。從傾角、位移、壓力監(jiān)測(cè)以及γ輻射測(cè)量的角度出發(fā)，對(duì)災(zāi)后重要設(shè)施和工作廠房進(jìn)行穩(wěn)定性、安全性實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的位移地震監(jiān)測(cè)器?？捎糜诤嗽O(shè)施的安全監(jiān)測(cè)預(yù)警；地震及余震誘發(fā)的滑坡等次生地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警；水利、橋梁、隧道等大型設(shè)施穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)及環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】一種位移地震監(jiān)測(cè)器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種位移地震監(jiān)測(cè)器，特別是一種從傾角、位移、壓力監(jiān)測(cè)以及Y輻射測(cè)量的角度出發(fā)，對(duì)災(zāi)后重要設(shè)施和工作廠房進(jìn)行穩(wěn)定性、安全性實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的位移地震監(jiān)測(cè)器。
【背景技術(shù)】
[0002]地震災(zāi)害是全球共同面臨的一種重大自然災(zāi)害，它往往以突發(fā)性強(qiáng)、無(wú)法抗拒和無(wú)法避免的特點(diǎn)造成重大人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。2008年5月12日，發(fā)生在我國(guó)四川汶川的
8.0級(jí)特大地震，其影響波及大半個(gè)中國(guó)，直接嚴(yán)重受災(zāi)地區(qū)達(dá)10萬(wàn)平方公里，地震造成了大量的人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失。在地震的背后，不可估量的損失將更大。
[0003]地震造成了諸多建筑設(shè)施結(jié)構(gòu)性損傷，如水庫(kù)大壩、廠房等。有的只是出現(xiàn)了表面裂縫，但不排除因某種原因裂縫繼續(xù)擴(kuò)大或產(chǎn)生新的裂縫，存在極大的安全隱患，加大了震后災(zāi)害調(diào)查評(píng)估工作的難度。地震所在山區(qū)，地形復(fù)雜，由地震和強(qiáng)余震誘發(fā)的次生地質(zhì)災(zāi)害極為嚴(yán)重，潛在滑坡、泥石流等一旦爆發(fā)，將對(duì)災(zāi)區(qū)造成二次打擊，時(shí)刻威脅著災(zāi)區(qū)人民的生活和重建工程。地震對(duì)我國(guó)核工業(yè)生產(chǎn)單位的生產(chǎn)廠房及某些重要核設(shè)施帶來(lái)了一定程度的影響，特別是用于核廢物處置的地下填埋罐體，一旦外界對(duì)其壓力大到一定程度，將造成罐體的破裂甚至核廢物的泄露，直接導(dǎo)致核安全事故。地震災(zāi)區(qū)的工作用放射源分布較多，地震或許已經(jīng)造成了儲(chǔ)存設(shè)備的不穩(wěn)定安全隱患，在長(zhǎng)期的余震期內(nèi)，很可能發(fā)生放射源裝置傾倒或滑落，危及工作人員的人身安全。如何對(duì)輕度受損或目前還無(wú)法定位破壞程度的建筑設(shè)施進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)，如何對(duì)潛在滑坡等次生地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)，如何對(duì)核廢物處置場(chǎng)地下填埋罐體進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，如何對(duì)工作用放射源進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，對(duì)偶然事件所造成的放射源傾倒泄漏進(jìn)行第一時(shí)間的危害評(píng)估，成為目前亟待解決的問(wèn)題。
[0004]針對(duì)目前存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種一種從傾角、位移、壓力監(jiān)測(cè)以及Y輻射測(cè)量的角度出發(fā)，對(duì)災(zāi)后重要設(shè)施和工作廠房進(jìn)行穩(wěn)定性、安全性實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的地質(zhì)綜合信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種地質(zhì)信息綜合檢測(cè)系統(tǒng)，從傾角、位移、壓力監(jiān)測(cè)以及Y輻射測(cè)量的角度出發(fā)，對(duì)災(zāi)后重要設(shè)施和工作廠房進(jìn)行穩(wěn)定性、安全性實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的地質(zhì)綜合信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以有效的防止次生災(zāi)害的發(fā)生。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:本發(fā)明包括上位機(jī)1、監(jiān)測(cè)主機(jī)系統(tǒng)3、Y輻射測(cè)量監(jiān)測(cè)器2、傾角監(jiān)測(cè)器6、位移監(jiān)測(cè)器5、壓力監(jiān)測(cè)器7。
[0007]上位機(jī)I主要用于用于運(yùn)行上位機(jī)軟件，實(shí)時(shí)處理各監(jiān)測(cè)器傳輸?shù)谋O(jiān)測(cè)信息，設(shè)置報(bào)警值、分析后做出報(bào)警，并對(duì)各監(jiān)測(cè)器內(nèi)部軟件進(jìn)行升級(jí)，還可以將監(jiān)測(cè)信息綜合處理處理和分析。監(jiān)控軟件實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示當(dāng)前異常信息值，并繪制異常信息曲線圖，具備終端報(bào)警閾值設(shè)定、現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警功能。[0008]監(jiān)測(cè)測(cè)主機(jī)3系統(tǒng)由天線系統(tǒng)20、警燈19、傳輸端口 16、軟件更新接口 17、開關(guān)18、顯示屏15、調(diào)控按鍵14等組成，主要用于接收各監(jiān)測(cè)器傳輸?shù)谋O(jiān)測(cè)信息，并將信息匯總后經(jīng)傳輸線2傳輸至上位機(jī)1，上位機(jī)I通過(guò)軟件分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后，實(shí)時(shí)將報(bào)警信息傳輸給主機(jī)系統(tǒng)3，主機(jī)系統(tǒng)3將信息通過(guò)天線20傳輸給監(jiān)測(cè)器，通過(guò)監(jiān)測(cè)器上的聲光報(bào)警系統(tǒng)實(shí)時(shí)報(bào)警。同時(shí)具備現(xiàn)場(chǎng)聲、光報(bào)警功能；
Y輻射測(cè)量監(jiān)測(cè)器4由天線系統(tǒng)10、警燈13、軟件更新接口 11、開關(guān)12、顯示屏9、調(diào)控按鍵8等組成，主要用于檢測(cè)附近區(qū)域的輻射量，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)天線10傳輸給監(jiān)測(cè)主機(jī)3系統(tǒng)，并實(shí)時(shí)接收監(jiān)測(cè)主機(jī)3傳輸?shù)膱?bào)警信息通過(guò)警燈13實(shí)時(shí)報(bào)警。
[0009]位移監(jiān)測(cè)器由天線系統(tǒng)26、警燈27、軟件更新接口 25、顯示屏、位移采集卡28等組成，主要用于監(jiān)測(cè)附近區(qū)域的位移變化量，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)天線26傳輸給監(jiān)測(cè)主機(jī)3系統(tǒng)，并實(shí)時(shí)接收監(jiān)測(cè)主機(jī)3傳輸?shù)膱?bào)警信息通過(guò)警燈27實(shí)時(shí)報(bào)警。
[0010]傾角監(jiān)測(cè)器由天線系統(tǒng)22、警燈23、軟件更新接口 21、顯示屏、傾角采集卡24等組成，主要用于監(jiān)測(cè)附近區(qū)域的傾角變化量，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)天線22傳輸給監(jiān)測(cè)主機(jī)系統(tǒng)3，并實(shí)時(shí)接收監(jiān)測(cè)主機(jī)3傳輸?shù)膱?bào)警信息通過(guò)警燈23實(shí)時(shí)報(bào)警?？梢员O(jiān)測(cè)X方向和Y方向的變化量。
[0011]壓力監(jiān)測(cè)器由天線系統(tǒng)30、警燈31、軟件更新接口 29、顯示屏、壓力傳感器32等組成，主要用于監(jiān)測(cè)附近區(qū)域的壓力變化量，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)天線30傳輸給監(jiān)測(cè)主機(jī)系統(tǒng)3，并實(shí)時(shí)接收監(jiān)測(cè)主機(jī)3傳輸?shù)膱?bào)警信息通過(guò)警燈31實(shí)時(shí)報(bào)警。
[0012]本發(fā)明采用傾角、位移傳感器監(jiān)測(cè)建筑體等大型設(shè)施，采用傾角、位移、壓力傳感器監(jiān)測(cè)滑坡等次生地質(zhì)災(zāi)害，采用壓力傳感器監(jiān)測(cè)核廢物處置場(chǎng)地下填埋罐體所受外界擠壓情況，采用Y輻射探測(cè)器監(jiān)測(cè)放射源的安全狀況，通過(guò)自組網(wǎng)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集被監(jiān)測(cè)對(duì)象的異常信息，結(jié)合終端監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)發(fā)布預(yù)警。本發(fā)明完成了基于傾角、位移、壓力及Y輻射測(cè)量的異常信息·采集設(shè)備的硬件、軟件設(shè)計(jì)。采用高精度雙軸傾角傳感器SCA100T采集傾角異常信息、霍爾傳感器A3144采集表面裂縫位移異常信息、Honeywell壓力傳感器FSG-15N1A采集壓力異常信息、J4401蓋革計(jì)數(shù)管采集Y輻射強(qiáng)度信息。針對(duì)實(shí)際應(yīng)用的特點(diǎn)，組建了“無(wú)線+有線”的綜合數(shù)據(jù)傳輸體系。監(jiān)控主機(jī)通過(guò)無(wú)線方式管理各個(gè)異常信息采集節(jié)點(diǎn)，終端監(jiān)控系統(tǒng)采用RS485有線方式管理各個(gè)監(jiān)控主機(jī)，形成一個(gè)分布式集散型的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。無(wú)線方案用以實(shí)現(xiàn)采集節(jié)點(diǎn)與監(jiān)控主機(jī)近距離無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，便于傳感器節(jié)點(diǎn)的靈活安裝；有線方案通過(guò)RS485傳輸中繼器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)指標(biāo):(1)傾角精度0.3°，標(biāo)準(zhǔn)量程土 30° ;(2)位移精度0.5_，標(biāo)準(zhǔn)量程± 40 mm ; (3) Y靈敏度900 cps/(mR/h),標(biāo)準(zhǔn)量程0.1~200 mR/h,死時(shí)間^ 200 μ S (4)壓力精度I g，標(biāo)準(zhǔn)量程I 420 g，反應(yīng)時(shí)間I ms ; (5)無(wú)線通信工作頻率433 MHz、速率2.4 kbps、空曠距離500 m，室內(nèi)有限，有線傳輸距離1.5 km/100 kbps或更遠(yuǎn)；(6)監(jiān)控主機(jī)鍵盤設(shè)定報(bào)警閾值，LCD顯示當(dāng)前異常數(shù)據(jù)，監(jiān)控終端計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示異常信息曲線圖并以txt文本保存監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。本發(fā)明所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)效果是:緊密結(jié)合本次大地震這一特殊事件，運(yùn)用專業(yè)技術(shù)，研制震后綜合信息監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)地震引發(fā)的次生災(zāi)害進(jìn)行監(jiān)測(cè)預(yù)警，為科技減災(zāi)收集第一手資料，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)性和實(shí)用性。將傾角、位移、壓力與Y輻射測(cè)量有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，為我國(guó)核工業(yè)生產(chǎn)單位這一特殊行業(yè)研制安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在國(guó)內(nèi)外尚未見到相關(guān)報(bào)道，是一種集成創(chuàng)新。相關(guān)技術(shù)為大型安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的開發(fā)打下了基礎(chǔ)，可以應(yīng)用到地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警、設(shè)施穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)及環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，具有一定的科學(xué)價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 圖2是輻射監(jiān)測(cè)儀
圖3是監(jiān)測(cè)主機(jī) 圖4是傾角監(jiān)測(cè)器 圖5是位移監(jiān)測(cè)器 圖6是壓力監(jiān)測(cè)器 圖7是上位機(jī)軟件界面
其中:1.監(jiān)測(cè)終端機(jī)2.傳輸線3.監(jiān)測(cè)主機(jī)4.輻射監(jiān)測(cè)器5.位移監(jiān)測(cè)器6.傾角監(jiān)測(cè)器7.壓力監(jiān)測(cè)器8,14.調(diào)控按鍵9,15.顯示屏10、20、22、26、30.天線系統(tǒng)11、17、21、25、29.軟件更新接口 12、18.開關(guān)13、19、23、27、31.警燈16.數(shù)據(jù)傳輸接口 24.位移采集卡28.傾角采集卡32.壓力傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明完成了基于傾角、位移、壓力及Y輻射測(cè)量的異常信息采集設(shè)備的硬件、軟件設(shè)計(jì)。采用高精度雙軸傾角傳感器SCA100T采集傾角異常信息、霍爾傳感器A3144采集表面裂縫位移異常信息、Honeywell壓力傳感器FSG-15N1A采集壓力異常信息、J4401蓋革計(jì)數(shù)管采集Y輻射強(qiáng)度信息。
[0016]傾角監(jiān)測(cè)器由天線系統(tǒng)22、警燈23、軟件更新接口 21、顯示屏、傾角采集卡24等組成，主要用于監(jiān)測(cè)附近區(qū)域的傾角變化量，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)天線22傳輸給監(jiān)測(cè)主機(jī)系統(tǒng)3，并實(shí)時(shí)接收監(jiān)測(cè)主機(jī)3傳輸?shù)膱?bào)警信息通過(guò)警燈23實(shí)時(shí)報(bào)警。可以監(jiān)測(cè)X方向和Y方向的變化量。
[0017]壓力監(jiān)測(cè)器由天線系統(tǒng)30、警燈31、軟件更新接口 29、顯示屏、壓力傳感器32等組成，主要用于監(jiān)測(cè)附近區(qū)域的壓力變化量，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)天線30傳輸給監(jiān)測(cè)主機(jī)系統(tǒng)3，并實(shí)時(shí)接收監(jiān)測(cè)主機(jī)3傳輸?shù)膱?bào)警信息通過(guò)警燈31實(shí)時(shí)報(bào)警。
[0018]綜合信息監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，是在被監(jiān)測(cè)體上安安裝無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)，一般室內(nèi)可達(dá)IOOm通信距離，因此保證了傳感器的布置相對(duì)靈活性。主機(jī)和上位機(jī)之間采用RS485有線傳輸，有傳輸距離1.5km或更長(zhǎng)，保證了工作人員的安全。作品操作簡(jiǎn)單方便，開機(jī)后，IXD界面可顯示操作的整個(gè)過(guò)程。當(dāng)出現(xiàn)較大異常變化的時(shí)候立即給出報(bào)警信號(hào)(以聲、光信號(hào)報(bào)警)，同時(shí)生成異常信息變化曲線圖，相關(guān)領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員可結(jié)合大型設(shè)施的物理結(jié)構(gòu)對(duì)其穩(wěn)定性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，形成一種長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)預(yù)警機(jī)制。應(yīng)用到此產(chǎn)品可用于:(1)核設(shè)施的安全監(jiān)測(cè)預(yù)警；(2)地震及余震誘發(fā)的滑坡等次生地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警；(3)水利、橋梁、隧道等大型設(shè)施穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)及環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。具有廣闊的應(yīng)用前景。
【權(quán)利要求】
1.一種位移地震監(jiān)測(cè)器，包括上位機(jī)(I)、監(jiān)測(cè)主機(jī)系統(tǒng)(3)、Y輻射測(cè)量監(jiān)測(cè)器(2)、傾角監(jiān)測(cè)器(6)、位移監(jiān)測(cè)器(5)、壓力監(jiān)測(cè)器(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的位移地震監(jiān)測(cè)器，其特征在于:Y輻射測(cè)量監(jiān)測(cè)器(4)由天線系統(tǒng)(10)、警燈(13)、軟件更新接口(11)、開關(guān)(12)、顯示屏(9)、調(diào)控按鍵(8)等組成，主要用于檢測(cè)附近區(qū)域的輻射量，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)天線(10)傳輸給監(jiān)測(cè)主機(jī)(3)系統(tǒng)，并實(shí)時(shí)接收監(jiān)測(cè)主機(jī)⑶傳輸?shù)膱?bào)警信息通過(guò)警燈(13)實(shí)時(shí)報(bào)警。
3.9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的位移地震監(jiān)測(cè)器，其特征在于:監(jiān)控主機(jī)通過(guò)無(wú)線方式管理各個(gè)異常信息采集節(jié)點(diǎn)，終端監(jiān)控系統(tǒng)采用RS485有線方式管理各個(gè)監(jiān)控主機(jī)，形成一個(gè)分布式集散型的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)；無(wú)線方案用以實(shí)現(xiàn)采集節(jié)點(diǎn)與監(jiān)控主機(jī)近距離無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，便于傳感器節(jié)點(diǎn)的靈活安裝；有線方案通過(guò)RS485傳輸中繼器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位移地震監(jiān)測(cè)器，其特征在于:監(jiān)測(cè)測(cè)主機(jī)(3)系統(tǒng)由天線系統(tǒng)(20)、警燈(19)、傳輸端口(16)、軟件更新接口(17)、開關(guān)(18)、顯示屏(15)、調(diào)控按鍵(14)等組成，主要用于接收各監(jiān)測(cè)器傳輸?shù)谋O(jiān)測(cè)信息，并將信息匯總后經(jīng)傳輸線(2)傳輸至上位機(jī)(I)，上位機(jī)I通過(guò)軟件分析監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后，實(shí)時(shí)將報(bào)警信息傳輸給主機(jī)系統(tǒng)(3)，主機(jī)系統(tǒng)(3)將信息通過(guò)天線20傳輸給監(jiān)測(cè)器，通過(guò)監(jiān)測(cè)器上的聲光報(bào)警系統(tǒng)實(shí)時(shí)報(bào)警；同時(shí)具備現(xiàn)場(chǎng)聲、光報(bào)警功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的位移地震監(jiān)測(cè)器，其特征在于:位移監(jiān)測(cè)器由天線系統(tǒng)(26)、警燈(27)、軟件更新接口(25)、顯示屏、位移采集卡(28)等組成，主要用于監(jiān)測(cè)附近區(qū)域的位移變化量，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)天線(26)傳輸給監(jiān)測(cè)主機(jī)(3)系統(tǒng)，并實(shí)時(shí)接收監(jiān)測(cè)主機(jī)3傳輸?shù)膱?bào)警信息通過(guò)警燈(27)實(shí)時(shí)報(bào)警。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的位移地震監(jiān)測(cè)器，其特征在于:傾角監(jiān)測(cè)器由天線系統(tǒng)(22)、警燈(23)、軟件更新 接口(21)、顯示屏、傾角采集卡(24)等組成，主要用于監(jiān)測(cè)附近區(qū)域的傾角變化量，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)天線(22)傳輸給監(jiān)測(cè)主機(jī)系統(tǒng)(3)，并實(shí)時(shí)接收監(jiān)測(cè)主機(jī)(3)傳輸?shù)膱?bào)警信息通過(guò)警燈(23)實(shí)時(shí)報(bào)警；可以監(jiān)測(cè)X方向和Y方向的變化量。
7.根據(jù)權(quán)利要求7所述的位移地震監(jiān)測(cè)器，其特征在于:采用高精度雙軸傾角傳感器SCA100T采集傾角異常信息、霍爾傳感器A3144采集表面裂縫位移異常信息、Honeywell壓力傳感器FSG-15N1A采集壓力異常信息、J4401蓋革計(jì)數(shù)管采集Y輻射強(qiáng)度信息。
【文檔編號(hào)】G08B21/10GK103854441SQ201210498297
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月29日
【發(fā)明者】凌華 申請(qǐng)人:上海市閔行區(qū)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)協(xié)會(huì), 凌華