边坡智能防护网系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020651927.2 (22)申请日 2020.04.26 (73)专利权人 中铁二院工程集团有限责任公司 地址 610031 四川省成都市金牛区通锦路 三号 (72)发明人 魏永幸范雲鹤刘洋袁志刚 (74)专利代理机构 四川力久律师事务所 51221 代理人 刘芸芸 (51)Int.Cl. E02D 17/20(2006.01) G01D 21/02(2006.01) H02J 7/35(2006.01) H04Q 9/00(2006.01) G07C 1/20(200。

2、6.01) (54)实用新型名称 一种边坡智能防护网系统 (57)摘要 本实用新型涉及边坡工程领域， 具体涉及一 种边坡智能防护网系统， 其包括防护网、 应力传 感器、 振动传感器、 通信传输模块、 供电模块和监 测站； 应力传感器和振动传感器固定设置于防护 网的网面上； 应力传感器和振动传感器均与通信 传输模块通信相连， 通信传输模块与监测站通信 相连； 应力传感器、 振动传感器和通信传输模块 均与供电模块电性相连。 上述边坡智能防护网系 统， 通过在防护网的网面上设置应力传感器和振 动传感器， 能够及时检测防护网网面上的应力信 息和振动信息并传递给通信传输模块， 并通过通 信传输模块传递给。

3、检测站。 在防护网的应力和振 动异常时， 可以对发生防护网进行检查或更换， 从而无需人工在线路上反复巡视。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 212104138 U 2020.12.08 CN 212104138 U 1.一种边坡智能防护网系统， 其特征在于， 包括防护网(1)、 应力传感器(2)、 振动传感 器(3)、 通信传输模块(4)、 供电模块(5)和监测站； 所述应力传感器(2)和所述振动传感器(3)固定设置于所述防护网(1)的网面上； 所述应力传感器(2)和所述振动传感器(3)均与所述通信传输模块通信相连， 所述通信 传输模块与所述监测站通信相连； 所述应力传感器(2)、。

4、 所述振动传感器(3)和所述通信传输模块(4)均与所述供电模块 (5)电性相连。 2.根据权利要求1所述的边坡智能防护网系统， 其特征在于， 所述防护网(1)上设有至 少两个应力传感器(2)以及至少两个振动传感器(3)； 各个所述应力传感器(2)在所述防护网(1)网面上呈间隔设置； 各个所述振动传感器(3)在所述防护网(1)网面上呈间隔设置。 3.根据权利要求1所述的边坡智能防护网系统， 其特征在于， 所述监测站包括监控中心 或车载巡检器。 4.根据权利要求1所述的边坡智能防护网系统， 其特征在于， 还包括本地服务器， 所述 通信传输模块(4)与所述本地服务器通信相连， 所述本地服务器与所述监。

5、测站通信相连。 5.根据权利要求1所述的边坡智能防护网系统， 其特征在于， 所述供电模块(5)包括太 阳能电池板或蓄电池。 6.根据权利要求1所述的边坡智能防护网系统， 其特征在于， 还包括位移传感器(6)， 所 述位移传感器(6)固定连接于所述防护网(1)的网面上， 所述位移传感器(6)与所述通信传 输模块(4)通信相连。 权利要求书 1/1 页 2 CN 212104138 U 2 一种边坡智能防护网系统 技术领域 0001 本实用新型涉及边坡工程领域， 具体涉一种边坡智能防护网系统。 背景技术 0002 为保证边坡的安全， 常在边坡下方布设被动防护网， 对岩质边坡上由于风化、 雨水 或震。

6、动造成的落石、 滚石及浅层崩坍进行防护。 0003 现有的防护网大都是金属网、 钢绳锚杆进行坡面防护， 通过锚杆膨胀螺丝灯安装 在边坡上， 防止偶发落石、 滚石及浅层崩坍造成对车辆、 路基等的造成损坏。 当落石发生时， 会对被动防护网产生较大的冲击荷载， 可以导致防护网变形或破损， 或落石大量堆积， 影响 进一步防护效果， 且可能造成锚杆与边坡的连接处破坏等连带失效， 因此， 对落石多发区需 要进行人工定期巡护， 对损坏严重的部分进行修复。 0004 根据多年实测数据， 大多数情况下落石发生同时具有偶发性和连贯性， 即同一地 段的落石发生后造成的岩体松散， 更容易导致原位再次发生， 这在西南山。

7、地等高山峡谷地 段极其常见。 如果该网段不及时修补， 则大大降低整个防护网系统的实际防护效果和能力， 属于中等的道路安全隐患。 0005 我国部分高山深谷地区， 受地震带影响， 不仅属于典型的危岩落石高发区， 防护网 量大， 且可能存在多重防护， 位置崎岖、 难以到达等布局特征， 而且海拔高， 人烟稀少， 人工 维护难度极大， 急需一种智能防护网系统代替人工巡视， 及时感知围岩落石发生并报警， 通 知养护人员进行落石清除和维修， 保障线路安全， 降低巡视成本和难度。 实用新型内容 0006 本实用新型的目的在于： 针对现有技术存在的问题， 提供一种边坡智能防护网系 统。 0007 为了实现上述。

8、目的， 本实用新型采用的技术方案为： 0008 一种边坡智能防护网系统， 其包括防护网、 应力传感器、 振动传感器、 通信传输模 块、 供电模块和监测站； 所述应力传感器和所述振动传感器固定设置于所述防护网的网面 上； 所述应力传感器和所述振动传感器均与所述通信传输模块通信相连， 所述通信传输模 块与所述监测站通信相连； 所述应力传感器、 所述振动传感器和所述通信传输模块均与所 述供电模块电性相连。 本实用新型提供的上述边坡智能防护网系统， 通过在防护网的网面 上设置应力传感器和振动传感器， 能够及时检测防护网网面上的应力信息和振动信息， 并 通过通信传输模块将上述的应力信息和振动信息传递给检。

9、测站。 在防护网的应力和振动异 常时， 可以对发生异常的边坡防护网进行检查或更换， 从而无需人工反复巡视， 能够极大地 节省人力。 0009 另外， 防护网在工作中既有可能受到较大的冲击载荷而发生失效， 也有可能由于 落石大量堆积造成破坏。 本实用新型提供的上述方案中， 通过应力传感器， 主要用于监测防 护网受到的静载荷， 通过振动传感器， 主要用于监测防护网受到的动载荷， 应力传感器和振 说明书 1/4 页 3 CN 212104138 U 3 动传感器相结合， 可以实现对防护网的静载和动载的监测。 既能够及时发现防护网在较大 静载作用下发生的失效， 也能够即使发现防护网在较大动载作用下发生。

10、的失效。 0010 作为本实用新型的一种可选的方案， 所述防护网上设有至少两个应力传感器， 各 个所述应力传感器在所述防护网网面上呈间隔设置； 还设有至少两个振动传感器， 各个所 述振动传感器在所述防护网网面上呈间隔设置。 通过设置至少两个应力传感器及至少两个 振动传感器， 能够实现更为精准的检测。 例如， 在监测防护网受到的静载荷时， 若落石堆积 于防护网上的局部范围， 至少两个应力传感器测量得到的数据将会存在区别， 相比于只设 置一个应力传感器， 通过两个应力传感器的数值上的区别， 可以更清楚地判定防护网此时 的受载情况； 在监测防护网受到冲击时， 若落石冲击防护网上的局部范围， 至少两个。

11、振动传 感器测量得到的数据也将会存在区别， 相比于只设置一个震动传感器， 通过两个振动传感 器的数值上的区别， 可以更清楚地判定防护网此时的受冲击情况。 通过上述的结构， 还能够 在其中某一个传感器损坏时， 依然保持该边坡智能防护网系统的正常工作。 0011 作为本实用新型的一种可选的方案， 所述监测站包括监控中心或车载巡检器。 0012 作为本实用新型的一种可选的方案， 边坡智能防护网系统还包括本地服务器， 所 述通信传输模块与所述本地服务器通信相连， 所述本地服务器与所述监测站通信相连。 由 于高山地区边坡防护网的应用范围十分广泛， 使得该边坡智能防护网系统需要很长的通信 距离。 若通信传。

12、输模块直接与监测站通信相连， 将导致通信传输模块的通信距离较长， 大量 使用超远距离通信传输模块， 将会极大增加系统的成本。 本实用新型提供的上述方案中， 设 置本地服务器， 本地服务器附近一定范围内的通信传输模块先将数据传输给本地服务器， 然后通过本地服务器将该片区的数据传输给检测站， 从而降低了对通信传输模块本身的传 输距离要求， 有利于减小成本。 0013 作为本实用新型的一种可选的方案， 所述供电模块包括太阳能电池板或蓄电池。 通过设置太阳能电池板作为供电模块， 能够利用户外丰富的太阳能资源维持系统的正常工 作， 节约能源。 0014 作为本实用新型的一种可选的方案， 边坡智能防护网系。

13、统还包括位移传感器， 所 述位移传感器固定连接于所述防护网的网面上， 所述位移传感器与所述通信传输模块通信 相连。 若防护网受到的静载和动载均没有超出允许范围， 但在长期的压力作用下依然发生 了防护网的破坏， 可通过位移传感器识别上述的情况。 0015 综上所述， 由于采用了上述技术方案， 本实用新型的有益效果是： 0016 1、 本实用新型提供的上述边坡智能防护网系统， 通过在防护网的网面上设置应力 传感器和振动传感器， 能够及时检测防护网网面上的应力信息和振动信息， 并通过通信传 输模块将上述的应力信息和振动信息传递给检测站。 在防护网的应力和振动异常时， 可以 对发生异常的边坡防护网进行。

14、检查或更换， 从而无需人工反复巡视， 能够极大地节省人力； 既能够及时发现防护网在较大静载作用下发生的失效， 也能够即使发现防护网在较大动载 作用下发生的失效。 0017 2、 通过设置至少两个应力传感器和至少两个位移传感器， 可以更清楚地判定防护 网的受载情况， 还能够在其中某一个传感器损坏时， 依然保持该边坡智能防护网系统的正 常工作。 0018 3、 设置本地服务器， 降低了对通信传输模块本身的传输距离要求， 有利于减小成 说明书 2/4 页 4 CN 212104138 U 4 本。 0019 4、 设置太阳能电池板作为供电模块， 能够利用户外丰富的太阳能资源维持系统的 正常工作， 节。

15、约能源。 附图说明 0020 图1是本实用新型的提供的边坡智能防护网系统的结构示意图。 0021 图2是实用新型提供的一种边坡智能防护网系统的元件连接框图。 0022 图3是实用新型提供的另一种边坡智能防护网系统的元件连接框图。 0023 图标： 1-防护网； 2-应力传感器； 3-振动传感器； 4-通信传输模块； 5-供电模块； 6- 位移传感器。 具体实施方式 0024 下面结合附图， 对本实用新型作详细的说明。 0025 为了使本实用新型的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合附图及实施 例， 对本实用新型进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅用以解释本 实用。

16、新型， 并不用于限定本实用新型。 0026 实施例 0027 请参阅图1-图3。 本实用新型实施例提供了一种边坡智能防护网1系统， 其包括防 护网1、 应力传感器2、 振动传感器3、 通信传输模块4、 位移传感器6、 供电模块5、 本地服务器 和监测站。 0028 应力传感器2、 振动传感器3和位移传感器6固定设置于防护网1的网面上。 0029 应力传感器2、 振动传感器3和位移传感器6均与通信传输模块4通信相连， 通信传 输模块4与本地服务器(图中未示出)通信相连， 本地服务器与和监测站通信相连。 0030 应力传感器2、 振动传感器3和位移传感器6均与供电模块5电性相连。 0031 防护网。

17、1上设有两个应力传感器2、 两个振动传感器3以及两个位移传感器6， 两个 应力传感器2在防护网1的网面上呈间隔设置， 两个振动传感器3在防护网1的网面上呈间隔 设置， 两个位移传感器6在防护网1的网面上呈间隔设置。 0032 请参阅图2和图3， 监测站包括监控中心或车载巡检器。 0033 供电模块5包括太阳能电池板或蓄电池。 0034 作为一种具体的方案， 本实施例中， 应力传感器2可采用型号为BE120-3AA应变片， 振动传感器3可采用型号为SE930， 位移传感器6可选用的型号为W-DC型一体式位移传感器 6， 通信传输模块4可以选择为无线传输模块， 可选择型号H6820 LoRa。 本。

18、地服务器设置为具 有网络连接功能的计算机。 0035 本实用新型实施例提供的边坡智能防护系统的有益效果在于： 0036 1、 本实用新型提供的上述边坡智能防护网1系统， 通过在防护网1的网面上设置应 力传感器2和振动传感器3， 能够及时检测防护网1网面上的应力信息和振动信息， 并通过通 信传输模块4将上述的应力信息和振动信息传递给检测站。 在防护网1的应力和振动异常 时， 可以对发生异常的边坡防护网1进行检查或更换， 从而无需人工反复巡视， 能够极大地 节省人力； 应力传感器2、 振动传感器3和位移传感器6相结合， 既能够及时发现防护网1在较 说明书 3/4 页 5 CN 212104138 。

19、U 5 大静载作用下发生的失效， 也能够即使发现防护网1在较大动载作用下发生的失效， 还能够 发现在长期受载情况下发生的失效。 0037 2、 通过设置两个应力传感器2、 两个位移传感器6和两个振动传感器3， 可以更清楚 地判定防护网1的受载情况， 还能够在其中某一个传感器损坏时， 依然保持该边坡智能防护 网1系统的正常工作。 0038 3、 设置本地服务器， 降低了对通信传输模块4本身的传输距离要求， 有利于减小成 本。 0039 4、 设置太阳能电池板作为供电模块5， 能够利用户外丰富的太阳能资源维持系统 的正常工作， 节约能源。 0040 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已， 并不用以限制本实用新型， 凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等， 均应包含在本实用新型 的保护范围之内。 说明书 4/4 页 6 CN 212104138 U 6 图1 图2 说明书附图 1/2 页 7 CN 212104138 U 7 图3 说明书附图 2/2 页 8 CN 212104138 U 8 。