CN207335629U - 地面位移监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地面位移监测装置，针对激光测距仪射线无法与由地面运动导致旋转的反射片垂直的问题，提供了以下技术方案，包括测量柱、水平配重结构、激光测距仪、目标柱以及与目标柱上转动连接有目标转盘，转动连接在测量柱上的测量转盘；激光测距仪通过水平配重结构连接在测量转盘远离测量柱的一侧，目标转盘上固定连接有目标支架，支架上转动连接有可沿平行于被测柱直径的轴转动的反射板，激光测距仪可以在水平配重结构的作用下保持激光射线与水平面平行，反射板可完成沿目标柱轴线方向的转动以及绕平行于目标柱直径的轴线转动，由此达到激光测距仪射线可与由地面运动导致旋转的反射片垂直的效果。

Description

地面位移监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种地面监测装置，更具体地说，它涉及一种地面位移监测装置。

背景技术

在地质不稳定的山区以及人工开挖的地面工事，例如隧道、矿坑、以及边坡等位置由于地质的稳定性不好或地质稳定性发生了改变，因此容易发生由泥土流失导致的滑坡或坍塌等灾害，因此需要对相应位置的地质进行监测，以在地质灾害发生之前通过对地面位移监测所得到的数据进行分析从而对灾害进行预警，保护生命与财产安全。

现有技术采用可与卫星进行通讯的测量桩，将测量桩安装在被测地面上，通过卫星对测量桩位置的监测，从而实时得出地面位移数据，这种设备精确且时效性好，但由于过于昂贵，不能适应所有需要监测的场景，因此需要一种结构简单价格低廉且测量相对稳定的地面位移监测装置。

目前，申请号为CN203375936U的中国专利公开了一种地质灾害监测用地面位移监测装置，它包括监测桩和设置在地表易变形区域的目标桩，所述监测桩的上端安装有角度调节支架，所述角度调节支架上安装有激光测距仪，所述目标桩上设置有用于反射激光测距仪发射激光的反射片。

这种地质灾害监测用地面位移监测装置虽然结构简单价格低廉，但由于其反射片与目标桩之间为固定设置不可相互运动，在目标桩发生沿其轴线方向转动时，无法通过调整角度调节支架使激光测的射线距仪与反射片垂直，在实际测量中，激光测距仪需要垂直射向被测位置才能进行准确测量，在测量与射线不垂直的位置时测量数据会非常不稳定，导致测量失效。因此现有技术在激光测距仪射线无法与由地面运动导致旋转的反射片垂直的问题上依然有改进的空间。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种地面位移监测装置，具有激光测距仪射线可与由地面运动导致旋转的反射片垂直的优点。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种地面位移监测装置，包括测量部分与目标部分，所述测量部分包括测量柱、水平配重结构、激光测距仪、转动连接在测量柱上的测量转盘；所述激光测距仪通过水平配重结构连接在测量转盘远离测量柱的一侧，所述目标部分包括目标柱、以及与目标柱上转动连接有目标转盘，所述目标转盘上固定连接有目标支架，所述支架上转动连接有可沿平行于被测柱直径的轴转动的反射板。

采用上述技术方案，激光测距仪可以在水平配重结构的作用下保持激光射线与水平面平行，反射板可以通过目标转盘转动带动目标支架，目标支架使反射板转动，并且反射板是转动设置在目标支架上的，因此反射板可以沿反射板与支架间的转动轴转动，反射板的转轴与目标柱直径平行，因此反射板可完成沿目标柱轴线方向的转动以及绕平行于目标柱直径的轴线转动，通过这两个运动可以使反射板与激光射线垂直，因此可以达到激光测距仪射线可与由地面运动导致旋转的反射片垂直的效果。

优选的，所述水平配重结构包括测量支架、转动连接在测量支架上的第一配重架、转动连接在第一配重架上的第二配重架、固定连接在第二配重架上的平板；所述第一配重架中心固定连接有第一配重块，所述第二配重架中心固定连接有第二配重块，所述激光测距仪固定连接在平板顶部，所述测量支架远离第一配重架的一端固定连接在测量转盘上。

采用上述技术方案，通过第一配重架与第二配重架上的第一配重块与第二配重块，可以将平板保持在一个平行与水平面的状态，使得在平板上固定连接的激光测距仪所射出的激光射线与水平面平行，方便反射板接受激光射线，提高测量精度。

优选的，所述平板上固定连接有垂直于第一配重架转轴的第一水平仪、垂直于第二配重架转轴的第二水平仪，测量支架上设有将第一配重架锁紧的第一固定件，第一配重架上设有将第二配重架锁紧的第二固定件。

采用上述技术方案，在配重块的重力影响下，平板将会停留在接近水平的位置，再通过水平仪可以使设备处于较高精度的水平位置，再通过第一固定件与第二固定件可以将平板锁定在水平的位置，有助于提高测量的精度。

优选的，所述反射板上固定连接有与反射板转轴垂直的目标水平仪。

采用上述技术方案，可通过手动调节使反射板处于与水平面垂直的位置有利于垂直反射激光射线。

优选的，所述目标支架上设有锁紧反射板的目标固定件。

采用上述技术方案，可以在反射板处在垂直与水平位置的时候锁定，可以提高测量时的效率。

优选的，所述第一配重架、第二配重架与反射板的转轴上固定连接有角度尺。

采用上述技术方案，记录第一配重架、第二配重架、反射板的旋转角度，以及可以记录角度的变化量，通过角度的变化量可以得出测量柱与目标柱处测试的最深处到地面的相对位移。

优选的，所述反射板中心设有盲孔。

采用上述技术方案，在调整的过程中可以将激光射线调如盲孔，通过盲孔的深度，当激光射线直射盲孔底面时，即使垂直测量了。

优选的，所述测量转盘与测量柱；目标转盘与目标柱之间为可拆卸连接。

采用上述技术方案，由于不需要做到实时监测，只需要每次记录数据时安装，不测量的时候可以将激光测距仪以及反射板拆下，以保护设备不会室外环境损坏。

优选的，所述测量柱与目标柱底部设有底座。

采用上述技术方案，增加测量柱与目标柱在地下的稳定性，以提高监测的准确度。

优选的，所述测量柱与目标柱的相同高度位置设有埋土线。

采用上述技术方案，可以确定测量柱与目标柱的填埋深度，以减少监测中人为造成的变量，以提高准确度。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.可以调整反射板，使得激光射线垂直与反射板，测量精度高；

2.通过水平配重结构可以使激光测距仪快速找平，提高测量效率；

3.重要部件可拆卸，使得在测量室外的时候不会使设备损坏。

附图说明

图1为本实用新型实施例的安装示意图；

图2为本实用新型实施例的水平配重结构与激光测距仪的***示意图；

图3为本实用新型实施例的目标部分除目标柱的零件示意图。

图中：1、测量柱；11、测量连接块；111、测量转盘；112、测量支架；113、第一配重架；1131、第一配重块；1132、第一固定件；1133、角度尺；114、第二配重架；1141、第二配重块；115、平板；1151、第二固定件；1152、第二水平仪；1153、第一水平仪；116、激光测距仪；2、目标柱；21、目标连接块；211、目标转盘；212、目标支架；213、反射板；2131、目标配重块；2132、目标水平仪；2133、目标固定件；2134、盲孔；3、埋土线；4、底座；100、测量部分；101、水平配重结构；200、目标部分。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型进行详细描述。

一种地面位移检测装置，参加图1，包括测量部分100与目标部分200，测量部分100包括测量柱1，目标部分包括目标柱2，测量柱1与目标柱2底部均设有底座4，在测量柱1与目标柱2的同一高度上设有用于限定埋入深度的埋土线3。

测量柱1远离底座4的一端通过螺钉螺母连接有可拆卸的测量连接块11，测量连接块11上通过卡接转动连接有测量转盘111，测量转盘111上固定连接有水平配重结构101，目标柱2远离底座4的一端通过螺钉螺母连接有可拆卸的目标连接块21。

参见图2，水平配重结构101包括固定连接在测量转盘111上的测量支架112，转动连接在测量支架112上的第一配重架113，第一配重架113由一个圆环和垂直与圆环的半圆环组成，在第一配重架113的半圆环中心固定连接有第一配重块1131，在第一配重架113圆环与半圆环的交界处，通过第一固定件1132转动连接在测量支架112上，其中第一固定件1132为螺钉螺母，螺钉除末端有与螺母配合的螺纹外，其余部分为光杆，可在第一配重架113与测量支架112间转动，并且可以通过转动螺钉将第一配重架113与测量支架112锁死。

第一配重架113上垂直于第一配重架113转动轴线处通过第二固定件1151转动连接有第二配重架114，第二配重架114的中心固定连接有第二配重块1141，第一配重架113与第一固定件1132的连接处、第二配重架114与第一配重架113连接位置的第二配重架114上固定连接有角度尺1133，可以通过角度尺1133测量出第一配重架113与测量支架112的角度、第二配重架114与第一配重架113之间的角度，通过角度数据可以得出测量柱1底部到地面的地面相对移动距离。

第二配重架114顶部固定连接有平板115，平板115为与第二配重架114垂直的圆板，平板上固定连接有激光测距仪116、与第一配重架113转轴垂直的第一水平仪1153、与第二配重架114转轴垂直的第二水平仪1152，通过两个水平仪可以精确的调整平板115的水平度，并且通过第一固定件1132与第二固定件1151将第一配重架113与第二配重架114固定，保证平板115的水平，因此固定在平板115上的激光测距仪116发出的激光光束即可与水平面平行。

参见图3，目标连接块21上端面通过卡接转动连接有目标转盘211，目标转盘211的中心固定连接有与目标转盘211垂直的目标支架212，目标支架212上转动连接有转轴平行于目标转盘211直径的反射板213，反射板213底部固定连接有目标配重块2131，反射板213与目标支架212的连接处设有目标固定件2133，用于在调整好反射板213的角度后对其锁定，在目标支架212上设有用于测量反射板213与目标支架212所成角度的角度尺1133，在反射板213顶部设有与反射板213转轴垂直的目标水平仪2132，可以结合目标支架212上的角度尺1133计算出目标柱2测量的最深处与地面之间的相对位移。

反射板213的反射面上设有盲孔2134，在接受激光测距仪116的激光射线时调整反射板213，当激光射线可以照射到盲孔2134最深处时即代表激光测距仪116的激光射线与反射板213垂直，此时的测量数据最为准确。

本实施例的工作过程与原理：

将测量部分100与目标部分200按照埋土线3埋入地下，通过第一水平仪1153、第二水平仪1152、目标水平仪2132使测量柱1与目标柱2与水平面垂直，通过盲孔2134调整激光测距仪116与反射板213，使得激光测距仪116的激光射线与反射板213垂直，记录数据。

通过拆卸测量连接块11与目标连接块21将固定在测量连接块11与目标连接块21上的零件带走，当需要监测时，安装测量连接块11与目标连接块21通过第一水平仪1153、第二水平仪1152、目标水平仪2132与和上述各水平仪相对应的角度尺1133配合得出测量柱1与目标柱2在地下最深处的与地面所呈角度，以此可计算出测量柱1与目标柱2在地下最深处的与地面的相对移动距离。

即使在目标部分200由于地面运动发生绕目标柱2轴线转动的运动时，依然可以通过转动目标转盘211，以及调整反射板213以及测量部分100中的水平配重结构101使得激光测距仪116的激光射线照射到反射板213上盲孔2134的最深处以到达在目标部分200由于地面运动发生绕目标柱2轴线转动的运动时，激光测距仪116的激光射线依然可以与反射板213垂直的效果，提升了装置的测量精度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种地面位移监测装置，包括测量部分(100)与目标部分，其特征是：所述测量部分(100)包括测量柱(1)、水平配重结构(101)、激光测距仪(116)，转动连接在测量柱(1)上的测量转盘(111)；所述激光测距仪(116)通过水平配重结构(101)连接在测量转盘(111)远离测量柱(1)的一侧，所述目标部分包括目标柱(2)、以及与目标柱(2)上转动连接有目标转盘(211)，所述目标转盘(211)上固定连接有目标支架(212)，所述目标支架(212)上转动连接有可沿平行于被测柱直径的轴转动的反射板(213)。

2.根据权利要求1所述的地面位移监测装置，其特征是：所述水平配重结构(101)包括测量支架(112)、转动连接在测量支架(112)上的第一配重架(113)、转动连接在第一配重架(113)上的第二配重架(114)、固定连接在第二配重架(114)上的平板(115)；所述第一配重架(113)中心固定连接有第一配重块(1131)，所述第二配重架(114)中心固定连接有第二配重块(1141)，所述激光测距仪(116)固定连接在平板(115)顶部，所述测量支架(112)远离第一配重架(113)的一端固定连接在测量转盘(111)上。

3.根据权利要求2所述的地面位移监测装置，其特征是：所述平板(115)上固定连接有垂直于第一配重架(113)转轴的第一水平仪(1153)、垂直于第二配重架(114)转轴的第二水平仪(1152)，测量支架(112)上设有将第一配重架(113)锁紧的第一固定件(1132)，第一配重架(113)上设有将第二配重架(114)锁紧的第二固定件(1151)。

4.根据权利要求1所述的地面位移监测装置，其特征是：所述反射板(213)上固定连接有与反射板(213)转轴垂直的目标水平仪(2132)。

5.根据权利要求1所述的地面位移监测装置，其特征是：所述目标支架(212)上设有锁紧反射板(213)的目标固定件(2133)。

6.根据权利要求2所述的地面位移监测装置，其特征是：所述第一配重架(113)、第二配重架(114)与反射板(213)的转轴上固定连接有角度尺(1133)。

7.根据权利要求1所述的地面位移监测装置，其特征是：所述反射板(213)中心设有盲孔(2134)。

8.根据权利要求1所述的地面位移监测装置，其特征是：所述测量转盘(111)与测量柱(1)；目标转盘(211)与目标柱(2)之间为可拆卸连接。

9.根据权利要求1所述的地面位移监测装置，其特征是：所述测量柱(1)与目标柱(2)底部设有底座(4)。

10.根据权利要求1所述的地面位移监测装置，其特征是：所述测量柱(1)与目标柱(2)的相同高度位置设有埋土线(3)。