一种基于无线射频的位移监测装置[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 212205959 U(45)授权公告日 2020.12.22

(21)申请号 202021240530.0(22)申请日 2020.06.30

(73)专利权人 中交公路养护工程技术有限公司

地址 1000 北京市海淀区玲珑路9号院西

区8号楼7层1单元608(72)发明人 司永明　胡敏　贾文渊　

(74)专利代理机构 北京纽乐康知识产权代理事

务所(普通合伙) 11210

代理人 黄凡凡(51)Int.Cl.

G01B 7/02(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图2页

()实用新型名称

一种基于无线射频的位移监测装置

(57)摘要

本实用新型公开了一种基于无线射频的位移监测装置，包括位移传感器，所述位移传感器连接有有源RFID卡，所述位移传感器具有钢丝线，所述钢丝线上固定连接有金属触头，所述金属触头连接所述有源RFID卡，所述有源RFID卡还分别连接有多个金属贴片，多个所述金属贴片沿所述金属触头的移动方向间隔排布在塑料板上，所述金属贴片与所述金属触头滑动接触配合。本实用新型的有益效果：成本低，使用简便，在进行公路边坡危岩监测时，既能够实时、动态的采集边坡危岩的位移数据，又能够满足边坡监测的频率及精度。CN 212205959 UCN 212205959 U

权　利　要　求　书

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1.一种基于无线射频的位移监测装置，其特征在于，包括位移传感器（3），所述位移传感器（3）连接有有源RFID卡（1），所述位移传感器（3）具有钢丝线（5），所述钢丝线（5）上固定连接有金属触头（8），所述金属触头（8）连接所述有源RFID卡（1），所述有源RFID卡（1）还分别连接有多个金属贴片（7），多个所述金属贴片（7）沿所述金属触头（8）的移动方向间隔排布在塑料板（6）上，所述金属贴片（7）与所述金属触头（8）滑动接触配合。

2.根据权利要求1所述的基于无线射频的位移监测装置，其特征在于，所述位移传感器（3）、所述塑料板（6）与所述有源RFID卡（1）均固定连接在矩形铁盒（4）内。

3.根据权利要求2所述的基于无线射频的位移监测装置，其特征在于，所述位移传感器（3）通过膨胀螺丝固定连接在边坡的稳定岩体上。

4.根据权利要求3所述的基于无线射频的位移监测装置，其特征在于，所述钢丝线（5）从所述矩形铁盒（4）内伸出后通过钢丝线固定装置（9）固定连接在边坡的危岩上。

5.根据权利要求1所述的基于无线射频的位移监测装置，其特征在于，所述塑料板（6）上设置有刻度线。

6.根据权利要求5所述的基于无线射频的位移监测装置，其特征在于，所述金属贴片（7）设置在所述塑料板（6）上的5mm刻度线至20mm刻度线之间。

7.根据权利要求6所述的基于无线射频的位移监测装置，其特征在于，相邻两个所述金属贴片（7）的间距为1mm。

8.根据权利要求1所述的基于无线射频的位移监测装置，其特征在于，所述塑料板（6）的采用聚丙烯材料制成。

9.根据权利要求1所述的基于无线射频的位移监测装置，其特征在于，所述塑料板（6）位于所述钢丝线（5）的下方。

10.根据权利要求1所述的基于无线射频的位移监测装置，其特征在于，所述金属触头（8）的形状为三角形。

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一种基于无线射频的位移监测装置

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技术领域

[0001]本实用新型涉及位移监测装置的技术领域，具体来说，涉及一种基于无线射频的位移监测装置。

背景技术

[0002]伴随着我国高等级公路的快速发展，公路边坡地质灾害日益突出，对人民的生命和财产安全造成了很大影响。因此对公路边坡安全监测具有重要的意义。目前，边坡监测工作存在以下不足或缺点：[0003]（1）监测工作量大，监测人员工作环境较为危险；[0004]（2）监测频率及精度相对较低，无法实现对边坡稳定状态的实时观测；[0005]（3）长期监测时，费用高。[0006]边坡失稳破坏，是一个从渐变到突变的发展过程，很少在破坏前显示出即将破坏的各种征兆，如变形量、变形速率超过控制指标、变形加剧、坡体裂缝增大等，往往这些现象难以实时掌控。

[0007]大量的公路边坡工程，潜在的危险因素多，需要进行必要监测，但人工监测往往因条件而无法大量开展，导致大量边坡变形、失稳的情况无法及时有效地发现。[0008]针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。实用新型内容

[0009]针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种基于无线射频的位移监测装置，可实时、动态地监测边坡变形情况，可解决人工边坡监测工作量大、频率及精度低、费用高以及无法实现对边坡稳定状态实时监测等问题。[0010]为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：[0011]一种基于无线射频的位移监测装置，包括位移传感器，所述位移传感器连接有有源RFID卡，所述位移传感器具有钢丝线，所述钢丝线上固定连接有金属触头，所述金属触头连接所述有源RFID卡，所述有源RFID卡还分别连接有多个金属贴片，多个所述金属贴片沿所述金属触头的移动方向间隔排布在塑料板上，所述金属贴片与所述金属触头滑动接触配合。

[0012]进一步地，所述位移传感器、所述塑料板与所述有源RFID卡均固定连接在矩形铁盒内。

[0013]进一步地，所述位移传感器通过膨胀螺丝固定连接在边坡的稳定岩体上。[0014]进一步地，所述钢丝线从所述矩形铁盒内伸出后通过钢丝线固定装置固定连接在边坡的危岩上。[0015]进一步地，所述塑料板上设置有刻度线。[0016]进一步地，所述金属贴片设置在所述塑料板上的5mm刻度线至20mm刻度线之间。[0017]进一步地，相邻两个所述金属贴片的间距为1mm。

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进一步地，所述塑料板的采用聚丙烯材料制成。

[0019]进一步地，所述塑料板位于所述钢丝线的下方。[0020]进一步地，所述金属触头的形状为三角形。[0021]本实用新型的有益效果：成本低，使用简便，在进行公路边坡危岩监测时，既能够实时、动态的采集边坡危岩的位移数据，又能够满足边坡监测的频率及精度。附图说明

[0022]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0023]图1是根据本实用新型实施例所述的基于无线射频的位移监测装置的轴视图；[0024]图2是根据本实用新型实施例所述的基于无线射频的位移监测装置的俯视图；[0025]图3是根据本实用新型实施例所述的塑料板的示意图；[0026]图4是根据本实用新型实施例所述的位移传感器的示意图。[0027]图中：[0028]1、有源RFID卡；2、半闭合回路；3、位移传感器；4、矩形铁盒；5、钢丝线；6、塑料板；7、金属贴片；8、金属触头；9、钢丝线固定装置；10、钢丝线出口；11、锚固口；12、支座。具体实施方式

[0029]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0030]如图1-4所示，根据本实用新型实施例所述的一种基于无线射频的位移监测装置，包括位移传感器3，所述位移传感器3连接有有源RFID卡1，所述位移传感器3具有钢丝线5，所述钢丝线5上固定连接有金属触头8，所述金属触头8连接所述有源RFID卡1，所述有源RFID卡1还分别连接有多个金属贴片7，多个所述金属贴片7沿所述金属触头8的移动方向间隔排布在塑料板6上，所述金属贴片7与所述金属触头8滑动接触配合。[0031]在本实用新型的一个具体实施例中，所述位移传感器3、所述塑料板6与所述有源RFID卡1均固定连接在矩形铁盒4内。

[0032]在本实用新型的一个具体实施例中，所述位移传感器3通过膨胀螺丝固定连接在边坡的稳定岩体上。

[0033]在本实用新型的一个具体实施例中，所述钢丝线5从所述矩形铁盒4内伸出后通过钢丝线固定装置9固定连接在边坡的危岩上。[0034]在本实用新型的一个具体实施例中，所述塑料板6上设置有刻度线。[0035]在本实用新型的一个具体实施例中，所述金属贴片7设置在所述塑料板6上的5mm刻度线至20mm刻度线之间。

[0036]在本实用新型的一个具体实施例中，相邻两个所述金属贴片7的间距为1mm。

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在本实用新型的一个具体实施例中，所述塑料板6的采用聚丙烯材料制成。

[0038]在本实用新型的一个具体实施例中，所述塑料板6位于所述钢丝线5的下方。[0039]在本实用新型的一个具体实施例中，所述金属触头8的形状为三角形。[0040]为了方便理解本实用新型的上述技术方案，以下通过具体使用方式对本实用新型的上述技术方案进行详细说明。

[0041]本实用新型所述的基于无线射频的位移监测装置包括有源RFID卡1、位移传感器3、矩形铁盒4、塑料板6、金属贴片7、金属触头8、钢丝线固定装置9等。[0042]有源RFID卡1采用2.45GHz卡片式有源RFID标签，尺寸为85.5mm×mm（长×宽），厚度为4mm，识别范围为0～100m，体积小，功耗低，寿命可达4年。有源RFID卡1通过通信线缆连接位移传感器3，从而可采集位移传感器3的数据并通过无线射频的方式发送出去。[0043]位移传感器3选用YK170系列微小型位移传感器，尺寸为24.4mm×11.4mm（直径×高），量程为0～165.1mm，具有体积小、使用方便、密封性好、精度高、温度误差小、寿命长等优点。位移传感器3具有钢丝线5，其通过钢丝线5感应待测物体的位移。[0044]塑料板6采用聚丙烯材料制成，聚丙烯材料能够耐酸耐碱耐腐蚀，能够适用野外环境，塑料板6尺寸为5mm×20mm（长×宽），厚度为5mm，塑料板6上设置有刻度线，在塑料板6上集成多个金属贴片7，塑料板6上的0刻度线至5mm刻度线之间不集成金属贴片7，5mm刻度线至20mm刻度线之间每隔1mm集成一个金属贴片7。[0045]钢丝线5上固定安装有三角形的金属触头8，塑料板6位于钢丝线5的下方，且塑料板6的摆放位置要与钢丝线5的运动方向保持平行，以保证金属触头8移动过程中能够与金属贴片7滑动接触形成闭合回路。金属触头8在移动过程中可以与塑料板6滑动接触也可以不与塑料板6接触。金属触头8通过电线连接有源RFID卡1的一个接口，组成半闭合回路2，有源RFID卡1的另一个接口通过电线连接所有的金属贴片7。[0046]矩形铁盒4的侧面上设置有钢丝线出口10，以使钢丝线5可以从矩形铁盒4内伸出。矩形铁盒4的底面设置有锚固口11，位移传感器3固定在支座12上，支座12上安装的膨胀螺丝穿过锚固口11后固定在边坡的稳定岩体上。位移传感器3上的钢丝线5穿过钢丝线出口10后通过钢丝线固定装置9固定在边坡的危岩上，钢丝线固定装置9可以是锚头、膨胀螺钉等。支座12、塑料板6均安装在矩形铁盒4内，通过矩形铁盒4的防护作用，可有效增加位移传感器3的寿命。

[0047]具体使用时，当边坡危岩的位移小于5mm时，金属触头8与金属贴片7不接触，有源RFID卡1不采集位移传感器3的数据；当边坡危岩的位移大于5mm时，金属触头8与金属贴片7接触，构成闭合回路，使有源RFID卡1上对应的两个接口连通，有源RFID卡1获得该连通信号后开始采集位移传感器3的数据，之后边坡危岩的位移每增加1mm，有源RFID卡1就会采集一次位移传感器3的数据，从而实现边坡变形（即边坡危岩位移）的实时、动态采集。[0048]综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，在植入监测点中后，当其中某点发生位移时，本装置能够实现实时、自动化监测，在公路边坡监测尤其是公路边坡危岩监测中，本装置相较于传统的人工监测，能够克服监测工作量大、频率及精度低、费用高以及无法实现对边坡稳定状态的实时监测等问题。

[0049]以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保

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图2

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图3

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