一種位移地震監(jiān)測器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種位移地震監(jiān)測器，包括上位機、監(jiān)測主機系統(tǒng)、γ輻射測量監(jiān)測器、傾角監(jiān)測器、位移監(jiān)測器、壓力監(jiān)測器。從傾角、位移、壓力監(jiān)測以及γ輻射測量的角度出發(fā)，對災(zāi)后重要設(shè)施和工作廠房進行穩(wěn)定性、安全性實時監(jiān)測的位移地震監(jiān)測器。可用于核設(shè)施的安全監(jiān)測預(yù)警；地震及余震誘發(fā)的滑坡等次生地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警；水利、橋梁、隧道等大型設(shè)施穩(wěn)定性監(jiān)測及環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種位移地震監(jiān)測器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種位移地震監(jiān)測器，特別是一種從傾角、位移、壓力監(jiān)測以及Y輻射測量的角度出發(fā)，對災(zāi)后重要設(shè)施和工作廠房進行穩(wěn)定性、安全性實時監(jiān)測的位移地震監(jiān)測器。
【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、無法抗拒和無法避免的特點造成重大人員傷亡和經(jīng)濟損失。2008年5月12日，發(fā)生在我國四川汶川的
8.0級特大地震，其影響波及大半個中國，直接嚴重受災(zāi)地區(qū)達10萬平方公里，地震造成了大量的人員傷亡與財產(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)查評估工作的難度。地震所在山區(qū)，地形復(fù)雜，由地震和強余震誘發(fā)的次生地質(zhì)災(zāi)害極為嚴重，潛在滑坡、泥石流等一旦爆發(fā)，將對災(zāi)區(qū)造成二次打擊，時刻威脅著災(zāi)區(qū)人民的生活和重建工程。地震對我國核工業(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)造成了儲存設(shè)備的不穩(wěn)定安全隱患，在長期的余震期內(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。如何對輕度受損或目前還無法定位破壞程度的建筑設(shè)施進行長期的監(jiān)測，如何對潛在滑坡等次生地質(zhì)災(zāi)害進行長期的監(jiān)測，如何對核廢物處置場地下填埋罐體進行安全監(jiān)測，如何對工作用放射源進行長期監(jiān)測，對偶然事件所造成的放射源傾倒泄漏進行第一時間的危害評估，成為目前亟待解決的問題。
[0004]針對目前存在的問題，本發(fā)明提供了一種一種從傾角、位移、壓力監(jiān)測以及Y輻射測量的角度出發(fā)，對災(zāi)后重要設(shè)施和工作廠房進行穩(wěn)定性、安全性實時監(jiān)測的地質(zhì)綜合信息監(jiān)測系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種地質(zhì)信息綜合檢測系統(tǒng)，從傾角、位移、壓力監(jiān)測以及Y輻射測量的角度出發(fā)，對災(zāi)后重要設(shè)施和工作廠房進行穩(wěn)定性、安全性實時監(jiān)測的地質(zhì)綜合信息監(jiān)測系統(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1、監(jiān)測主機系統(tǒng)3、Y輻射測量監(jiān)測器2、傾角監(jiān)測器6、位移監(jiān)測器5、壓力監(jiān)測器7。
[0007]上位機I主要用于用于運行上位機軟件，實時處理各監(jiān)測器傳輸?shù)谋O(jiān)測信息，設(shè)置報警值、分析后做出報警，并對各監(jiān)測器內(nèi)部軟件進行升級，還可以將監(jiān)測信息綜合處理處理和分析。監(jiān)控軟件實時動態(tài)顯示當(dāng)前異常信息值，并繪制異常信息曲線圖，具備終端報警閾值設(shè)定、現(xiàn)場報警功能。[0008]監(jiān)測測主機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)測器傳輸?shù)谋O(jiān)測信息，并將信息匯總后經(jīng)傳輸線2傳輸至上位機1，上位機I通過軟件分析監(jiān)測數(shù)據(jù)后，實時將報警信息傳輸給主機系統(tǒng)3，主機系統(tǒng)3將信息通過天線20傳輸給監(jiān)測器，通過監(jiān)測器上的聲光報警系統(tǒng)實時報警。同時具備現(xiàn)場聲、光報警功能；
Y輻射測量監(jiān)測器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，主要用于檢測附近區(qū)域的輻射量，并實時將數(shù)據(jù)經(jīng)過天線10傳輸給監(jiān)測主機3系統(tǒng)，并實時接收監(jiān)測主機3傳輸?shù)膱缶畔⑼ㄟ^警燈13實時報警。
[0009]位移監(jiān)測器由天線系統(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)測附近區(qū)域的位移變化量，并實時將數(shù)據(jù)經(jīng)過天線26傳輸給監(jiān)測主機3系統(tǒng)，并實時接收監(jiān)測主機3傳輸?shù)膱缶畔⑼ㄟ^警燈27實時報警。
[0010]傾角監(jiān)測器由天線系統(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)測附近區(qū)域的傾角變化量，并實時將數(shù)據(jù)經(jīng)過天線22傳輸給監(jiān)測主機系統(tǒng)3，并實時接收監(jiān)測主機3傳輸?shù)膱缶畔⑼ㄟ^警燈23實時報警?？梢员O(jiān)測X方向和Y方向的變化量。
[0011]壓力監(jiān)測器由天線系統(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)測附近區(qū)域的壓力變化量，并實時將數(shù)據(jù)經(jīng)過天線30傳輸給監(jiān)測主機系統(tǒng)3，并實時接收監(jiān)測主機3傳輸?shù)膱缶畔⑼ㄟ^警燈31實時報警。
[0012]本發(fā)明采用傾角、位移傳感器監(jiān)測建筑體等大型設(shè)施，采用傾角、位移、壓力傳感器監(jiān)測滑坡等次生地質(zhì)災(zāi)害，采用壓力傳感器監(jiān)測核廢物處置場地下填埋罐體所受外界擠壓情況，采用Y輻射探測器監(jiān)測放射源的安全狀況，通過自組網(wǎng)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集被監(jiān)測對象的異常信息，結(jié)合終端監(jiān)控系統(tǒng)實時發(fā)布預(yù)警。本發(fā)明完成了基于傾角、位移、壓力及Y輻射測量的異常信息·采集設(shè)備的硬件、軟件設(shè)計。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蓋革計數(shù)管采集Y輻射強度信息。針對實際應(yīng)用的特點，組建了“無線+有線”的綜合數(shù)據(jù)傳輸體系。監(jiān)控主機通過無線方式管理各個異常信息采集節(jié)點，終端監(jiān)控系統(tǒng)采用RS485有線方式管理各個監(jiān)控主機，形成一個分布式集散型的數(shù)據(jù)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。無線方案用以實現(xiàn)采集節(jié)點與監(jiān)控主機近距離無線數(shù)據(jù)傳輸，便于傳感器節(jié)點的靈活安裝；有線方案通過RS485傳輸中繼器，實現(xiàn)遠距離數(shù)據(jù)傳輸。
[0013]本發(fā)明的技術(shù)指標:(1)傾角精度0.3°，標準量程土 30° ;(2)位移精度0.5_，標準量程± 40 mm ; (3) Y靈敏度900 cps/(mR/h),標準量程0.1~200 mR/h,死時間^ 200 μ S (4)壓力精度I g，標準量程I 420 g，反應(yīng)時間I ms ; (5)無線通信工作頻率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；(6)監(jiān)控主機鍵盤設(shè)定報警閾值，LCD顯示當(dāng)前異常數(shù)據(jù)，監(jiān)控終端計算機實時顯示異常信息曲線圖并以txt文本保存監(jiān)測數(shù)據(jù)。本發(fā)明所實現(xiàn)的技術(shù)效果是:緊密結(jié)合本次大地震這一特殊事件，運用專業(yè)技術(shù)，研制震后綜合信息監(jiān)測系統(tǒng)，對地震引發(fā)的次生災(zāi)害進行監(jiān)測預(yù)警，為科技減災(zāi)收集第一手資料，具有很強的現(xiàn)實性和實用性。將傾角、位移、壓力與Y輻射測量有機地結(jié)合起來，為我國核工業(yè)生產(chǎn)單位這一特殊行業(yè)研制安全監(jiān)測系統(tǒng)，在國內(nèi)外尚未見到相關(guān)報道，是一種集成創(chuàng)新。相關(guān)技術(shù)為大型安全監(jiān)測系統(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)測及環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域，具有一定的科學(xué)價值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 圖2是輻射監(jiān)測儀
圖3是監(jiān)測主機 圖4是傾角監(jiān)測器 圖5是位移監(jiān)測器 圖6是壓力監(jiān)測器 圖7是上位機軟件界面
其中:1.監(jiān)測終端機2.傳輸線3.監(jiān)測主機4.輻射監(jiān)測器5.位移監(jiān)測器6.傾角監(jiān)測器7.壓力監(jiān)測器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。
【具體實施方式】
[0015]本發(fā)明完成了基于傾角、位移、壓力及Y輻射測量的異常信息采集設(shè)備的硬件、軟件設(shè)計。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蓋革計數(shù)管采集Y輻射強度信息。
[0016]傾角監(jiān)測器由天線系統(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)測附近區(qū)域的傾角變化量，并實時將數(shù)據(jù)經(jīng)過天線22傳輸給監(jiān)測主機系統(tǒng)3，并實時接收監(jiān)測主機3傳輸?shù)膱缶畔⑼ㄟ^警燈23實時報警?？梢员O(jiān)測X方向和Y方向的變化量。
[0017]壓力監(jiān)測器由天線系統(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)測附近區(qū)域的壓力變化量，并實時將數(shù)據(jù)經(jīng)過天線30傳輸給監(jiān)測主機系統(tǒng)3，并實時接收監(jiān)測主機3傳輸?shù)膱缶畔⑼ㄟ^警燈31實時報警。
[0018]綜合信息監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，是在被監(jiān)測體上安安裝無線傳感器節(jié)點，一般室內(nèi)可達IOOm通信距離，因此保證了傳感器的布置相對靈活性。主機和上位機之間采用RS485有線傳輸，有傳輸距離1.5km或更長，保證了工作人員的安全。作品操作簡單方便，開機后，IXD界面可顯示操作的整個過程。當(dāng)出現(xiàn)較大異常變化的時候立即給出報警信號(以聲、光信號報警)，同時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)對其穩(wěn)定性進行綜合評價，形成一種長期監(jiān)測預(yù)警機制。應(yīng)用到此產(chǎn)品可用于:(1)核設(shè)施的安全監(jiān)測預(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)測預(yù)警；(3)水利、橋梁、隧道等大型設(shè)施穩(wěn)定性監(jiān)測及環(huán)境監(jiān)測等領(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)測器，包括上位機(I)、監(jiān)測主機系統(tǒng)(3)、Y輻射測量監(jiān)測器(2)、傾角監(jiān)測器(6)、位移監(jiān)測器(5)、壓力監(jiān)測器(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的位移地震監(jiān)測器，其特征在于:Y輻射測量監(jiān)測器(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，主要用于檢測附近區(qū)域的輻射量，并實時將數(shù)據(jù)經(jīng)過天線(10)傳輸給監(jiān)測主機(3)系統(tǒng)，并實時接收監(jiān)測主機⑶傳輸?shù)膱缶畔⑼ㄟ^警燈(13)實時報警。
3.9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的位移地震監(jiān)測器，其特征在于:監(jiān)控主機通過無線方式管理各個異常信息采集節(jié)點，終端監(jiān)控系統(tǒng)采用RS485有線方式管理各個監(jiān)控主機，形成一個分布式集散型的數(shù)據(jù)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)；無線方案用以實現(xiàn)采集節(jié)點與監(jiān)控主機近距離無線數(shù)據(jù)傳輸，便于傳感器節(jié)點的靈活安裝；有線方案通過RS485傳輸中繼器，實現(xiàn)遠距離數(shù)據(jù)傳輸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的位移地震監(jiān)測器，其特征在于:監(jiān)測測主機(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)測器傳輸?shù)谋O(jiān)測信息，并將信息匯總后經(jīng)傳輸線(2)傳輸至上位機(I)，上位機I通過軟件分析監(jiān)測數(shù)據(jù)后，實時將報警信息傳輸給主機系統(tǒng)(3)，主機系統(tǒng)(3)將信息通過天線20傳輸給監(jiān)測器，通過監(jiān)測器上的聲光報警系統(tǒng)實時報警；同時具備現(xiàn)場聲、光報警功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的位移地震監(jiān)測器，其特征在于:位移監(jiān)測器由天線系統(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)測附近區(qū)域的位移變化量，并實時將數(shù)據(jù)經(jīng)過天線(26)傳輸給監(jiān)測主機(3)系統(tǒng)，并實時接收監(jiān)測主機3傳輸?shù)膱缶畔⑼ㄟ^警燈(27)實時報警。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的位移地震監(jiān)測器，其特征在于:傾角監(jiān)測器由天線系統(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)測附近區(qū)域的傾角變化量，并實時將數(shù)據(jù)經(jīng)過天線(22)傳輸給監(jiān)測主機系統(tǒng)(3)，并實時接收監(jiān)測主機(3)傳輸?shù)膱缶畔⑼ㄟ^警燈(23)實時報警；可以監(jiān)測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蓋革計數(shù)管采集Y輻射強度信息。
【文檔編號】G08B21/10GK103854441SQ201210498297
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月29日
【發(fā)明者】凌華 申請人:上海市閔行區(qū)知識產(chǎn)權(quán)保護協(xié)會, 凌華