本实用新型属于公路安全技术领域，特别涉及一种适用于黄土地区边坡形变的自动监测系统。
背景技术：
山西省地处山地型高原，地形高差变化大，地质构造条件复杂，地表主要为黄土覆盖层，降水集中，为形成崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝等地质灾害提供了充分的动力条件，属地质灾害易发区，地质灾害分布具有点多面广的特点。其中滑坡和崩塌以其大规模、强危害、难预测、难治理等特点成为影响地区经济和社会发展的严重的地质灾害之一。其危害主要有掩埋村镇、破坏道路、摧毁厂矿、堵塞河道等，严重则威胁着附近居民的生命财产以及地区的经济发展。
传统监测技术采用周期性的测绘手段(全站仪、水准仪)监测和定期人工巡检方式，对边坡检测结果进行逐级上报，这种运行方式不仅成本高，工作量大，效率低，实时性差，而且数据的准确性、可靠性缺乏足够的保障，因此难以满足黄土地区复杂地质条件下的边坡稳定性监测及灾害预警要求。因此，随着现代信息技术(数据库技术、信息传输技术、计算机技术以及物联网技术)的发展和对黄土地区滑坡机理认识的加深，对黄土地区边坡地质灾害进行及时有效的监测与控制，已成为提高高速公路边坡地质灾害防治水平的必由之路。
技术实现要素：
本实用新型针对现有黄土地区边坡形变监测技术中存在的问题，提供了一种数据采集自动化、数据传输实时化、监测结果可视化的适用于黄土地区边坡形变的自动监测系统，目的是提高监测的效率和效果。
技术方案如下：
一种适用于黄土地区边坡形变的自动监测系统，由监测终端、传输网络、数据服务器和监控终端四部分组成，其中：所述监测终端包括北斗接收机、分布式光纤、固定测斜仪、雨量计和土壤湿度传感器，分布式光纤沿坡面从上至下以50米的间隔横向均匀布设，其埋深为0.5米；北斗接收机沿边坡中轴线分上、中、下三点布设，在北斗接收机周围10米的范围内布设埋深为25公分的土壤湿度计，固定测斜仪按照上中下、左中右九点成田字格均匀布设，从地表垂直贯穿滑坡层到达并固定在稳定层；雨量计位于边坡中心；4g/5g无线发射器位于边坡监测区，用于发出实时监测数据。
本实用新型提供的系统将各种监测传感器与数据传输技术、数据存储和处理技术、智能终端综合运用，合理组合，实现黄土地区边坡形变监测的自动化、智能化、网络化和可视化。现有边坡监测技术主要以人工巡查及定期监测为主，进而对每期监测数据进行人工对比，本实用新型的实施可节省监测人力、物力，提高监测效率，保证监测结果的真实性和直观性。
附图说明
图1为本实用新型边坡监测系统的边坡横截面示意图；
图2为本实用新型边坡监测系统的传感器布设示意图；
图3为本实用新型边坡监测系统的示意性框架图；
附图标记说明如下：
1-固定测斜仪；2-分布式光纤；3-北斗接收机；4-土壤湿度计；5-雨量计；6-滑坡层；7-稳定层。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例对本实用新型提供的一种适用于黄土地区边坡形变的自动监测系统进行详细描述。以下实施例仅用于说明本实用新型而非用于限制本实用新型的范围。
实施例1
本实用新型提供了一种适用于黄土地区边坡形变自动监测系统，主要包括监测终端、传输网络、数据服务器、监控终端。
参见图1和2所示，监控终端主要包括固定测斜仪1、分布式光纤2、北斗接收机3、土壤湿度计4、雨量计5，固定测斜仪1沿监测坡面按“田”字格均匀布设，从地表垂直贯穿滑坡层到达并固定在稳定层；分布式光纤2沿坡面从上至下以50米的间隔横向均匀布设，其埋深为0.5米；北斗接收机3沿坡面中轴线按上、中、下三点布设；在北斗接收机周围10米的范围内布设一个土壤湿度计4，埋深为25公分；在边坡中心区域布设一个雨量计。
传输网络为4g无线网络或5g，无线网卡位于监测终端固定测斜仪1、分布式光纤2、北斗接收机3、土壤湿度计4、雨量计5上，并将监测数据通过4g或5g无线网络传输至数据服务器。
监控中心由数据服务器和监控终端组成，数据服务器包括数据存储和数据处理功能，实现对数据的分类存储和时序监测曲线绘制；监控终端主要为电脑和手机，用于展示时序监测曲线。
上述适用于黄土地区边坡形变自动监测系统的工作流程：
(a)按照前述布设方案将监测设备1、2、3、4、5布设到监测边坡上，将无线网卡与监测设备绑定；
(b)在监测区域外小于5公里的范围内安置北斗基准站，用于北斗接收机数据的实时差分，获取毫米级精度监测数据；
(c)在分布式光纤地面端安装调制解调器，将光信号转换成电信号，与固定测斜仪1、北斗接收机3、土壤湿度计4、雨量计5一起通过无线信号向外传输监测数据；
(d)利用数据服务器端的无线信号接收装置建立与监测设备固定测斜仪1、分布式光纤2、北斗接收机3、土壤湿度计4、雨量计5的无线连接，根据平稳期、滑动期、临滑期的不同设置1天/次～1分/次的数据传输频率，做到准实时监测；
(e)对不同类型的数据实时存储，并按不同频率绘制监测曲线。
本实用新型提供的系统可按照空间立体均匀覆盖的原则对黄土地区边坡进行表面位移、深部位移、地应力、降雨量和含水量进行全方位的监测，数据的传输系统为4g/5g无线网络，监控中心包括数据存储、处理服务器和各种监控终端。本实用新型可实现黄土地区边坡形变的实时监测，大大减少黄土地区传统边坡形变监测的人力、物力支出，提高监测效率和效果。
上面结合实施例对本实用新型的实例作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出的各种变化，也应视为本实用新型的保护范围。
1.一种适用于黄土地区边坡形变的自动监测系统，其特征在于：由监测终端、传输网络、数据服务器和监控终端四部分组成，其中：
所述监测终端包括北斗接收机、分布式光纤、固定测斜仪、雨量计和土壤湿度传感器，分布式光纤沿坡面从上至下以50米的间隔横向均匀布设，其埋深为0.5米；北斗接收机沿边坡中轴线分上、中、下三点布设，在北斗接收机周围10米的范围内布设埋深为25公分的土壤湿度计，固定测斜仪按照上中下、左中右九点成田字格均匀布设，从地表垂直贯穿滑坡层到达并固定在稳定层；雨量计位于边坡中心；4g或5g无线发射器位于边坡监测区，用于发出实时监测数据。
技术总结