[發明專利]一種智能型地質災害綜合監測系統及多級預報分析方法

無效

• 申請號: 200910058196.9
• 申請日: 2009-01-20
• 公開（公告）號: CN101477207A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 趙宇;崔鵬;段曉康
• 申請（專利權）人: 中國科學院水利部成都山地災害與環境研究所
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00;G01V1/40;G01W1/14;G08B21/10
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司
• 代理人: 舒啟龍

技術領域

本發明屬于物理的自動化控制技術領域，特別是一種智能型地質災害綜合監測系統及多級預報分析方法。

背景技術

地質災害監測是集地質災害形成機理、監測儀器、時空技術和預測預報技術為一體的綜合技術。當前國內外地質災害的監測技術方法研究與應用多是圍繞崩塌、滑坡、泥石流等突發性地質災害進行的。

監測方法主要以針對檢測的參數類型來分成四大類。首先是災害體變形監測，包括以測量位移形變信息為主的監測方法：如災害體地下深部變形、地表變形和相對位移監測、地表絕對位移監測，該類技術目前較為成熟，精度較高，常作為常規技術用于地質災害監測；由于獲得的是直觀、直接信息，特別是位移變形量，往往成為預測預報的主要依據之一。

其次是監測災害體物理、化學場等場變化信息，如應力監測、地聲監測、放射性元素(氡氣、汞氣)測量、地球化學方法以及地脈動測量。目前國際上用于監測滑坡等災害體所含放射元素(鈾、鐳)衰變產物(如氡氣)濃度、化學元素及其物理場的變化，地質災害體的物理、化學場發生變化，往往同災害體的變形破壞聯系密切，相對于位移變形，具有超前性。

還有監測地質災害地下水活動、富含特征、水質特征為主的監測方法。如地下水位(或地下水壓力)監測、孔隙水壓力監測和地下水水質監測等。大部分地質災害的形成、發展均與災害體內部或周圍的地下水活動關系密切，同時在災害體生成的過程中，地下水的本身特征也相應發生變化。

最后是誘發因素監測，主要包括以監測地質災害誘發因素為主的監測技術方法：氣象監測、地下水動態監測、地震監測、人類工程活動監測等。降雨、地下水活動是地質災害的主要誘發因素；降雨量大小、時空分布特征是評價區域性地質災害(特別是崩、滑、流三大地質災害的判別)的主要判別指標之一；人類工程活動是現代地質災害的主要誘發因素之一，因此地質災害誘發因素監測是災害監測技術的重要組成部分。

國內在地質災害監測方面有許多單項或雙項監測儀表，它們在預測預報方面的應用上受到一些局限。

地質災害綜合監測裝置監測地質災害形成的主要成因，它既是各個監測模塊構成的綜合體，還是地質災害成因分析的一個智能有機體系。監測內容包括變形位移、物理與化學場、誘發因素、地下水活動等。其中變形位移采用非接觸式檢測，在確保精度的同時強調直觀性、簡便性和低成本，引入高新技術對災害體進行多角度的立體監測，是提煉、優化、進步、全新研發、預測預報的綜合項目。

已有地質災害監測儀器的種類和監測內容

本課題研發的地質災害監測儀器的種類和監測內容

本系統不是上述各種單一監測裝置的簡單組合，而是在監測原理和技術方法上的提升和集成。由于災害是一系列內外復雜因素綜合作用的結果，因而需要對多參數進行分析才能對災害進行準確的預報，從而把損失降到最低。

地質災害成因是復雜多變量的綜合系統，其中某單個參數處于臨界狀態并不一定表示災害即將發生，實踐證明要較為正確地預報地質災害需要多參數同時監測，并還需要清楚常態下各參數及地表演化過程相互關聯的作用機理，以及某一參數達到臨界值后會加速出現的連鎖反映。這些關系是長期研究、總結的結果。因而研發地質災害的監控系統，滿足大面積、長期、實時、無人值守的監測要求，無論對減少極端事件(強地震、強降雨)衍生次生地質災害的危害，還是揭示地質災害的成災機理都具有十分重要的意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種智能型地質災害綜合監測系統，以對地質災害進行全天候、無人化定時動態監視。

本發明的目的是這樣實現的：一種智能型地質災害綜合監測系統，包括，災害體地下深部變形監測單元：采用單多點無線測斜儀并通過鉆井或鉆孔埋設于斜坡或災害體上，定時測量并地面無線發射斜坡深部變形信息于系統信息分析控制單元，用于斜坡早期變形破壞方式、深度、范圍的監測，是本系統最主要的監測單元之一；

成像與測距災害檢測單元：采用激光掃描器，定時連續掃描得到監測區域內圖像，經過移動物體監測、完整性檢查、位置和方位監測等一系列圖像分析后，客觀反映物體不同時間段有無運動及運動狀態趨勢，發出定量報警；同時還增設多點定點激光測距儀，對選定物體進行精確測距，距離的變動量也發出定量報警；另外上述三種變形、位移信息與數據結合起來綜合準確判斷被監視的物體是否整體出現位移，分析后再進一步計算位移加速度是否增大，根據整體位移及位移加速度最后作為災害即將發生預報的關鍵因素；