[發明專利]滑坡位移監測預警系統

無效

• 申請號: 200910272788.0
• 申請日: 2009-11-17
• 公開（公告）號: CN101762235A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 陳植華;楊晨;陳哲;張璇;袁東
• 申請（專利權）人: 陳植華;楊晨;陳哲;張璇;袁東
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G08C17/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種監測預警系統，具體地說是一種用于監測滑坡位移的系統。

背景技術

滑坡是人類面臨的重要地質災害之一，一直對人類的生命財產安全以及國家的經濟建設和發展構成嚴重的危害。實現滑坡監測以及實時預警預報，是地質災害防治極為重要的手段之一。由于滑坡成因機理的復雜性，對滑坡監測的方法多種多樣。從監測內容上來說，目前，主要有宏觀地質調查監測，水位異常監測和滑坡體位移與角位移的變形監測等幾種方法。在滑坡監測中，最直接、最易捕捉的信息是地表位移和變形，因而，滑坡地表位移監測已成為滑坡研究和早期預警的重要方法。

地表位移監測又可以分為絕對位移監測和相對位移監測，二者又分別有類別繁多的技術手段。實現地表絕對位移監測的技術手段主要有地表位移形變GPS測量法、激光雷達測量法和合成孔徑雷達干涉測量法等，絕對位移監測精確度高，但大多因費用昂貴而不易推廣普及。地表相對位移監測主要方法有機械測量法、伸縮計法、全站儀測量、數字化近景攝影和激光位移監測等，該類監測較絕對位移監測的精度自然遜色很多，但都有著相對低成本的共性，易于推廣普及，對于群測群防意義重大，但各類方法之間也互有優劣。因此，研究、發明一種簡易、實用而且價格低廉的監測預警系統，對于我國嚴重的地質災害防治，將起到重要且十分現實的作用。

發明內容

本發明目的就在于克服上述現有技術的不足而提供一種滑坡位移監測預警系統，通過利用現代光電技術和無線傳輸技術，實現全自動化的監測。

實現本發明目的采用的技術方案是：一種滑坡位移監測預警系統包括：位移監測儀器、無線傳輸模塊和控制系統，位移監測儀器將監測到滑坡的位移數據通過無線傳輸模塊傳送到控制系統。位移監測儀器包括激光發射儀和激光接收儀，所述的激光發射儀包括激光發射頭、無線接收模塊，激光發射頭與無線接收模塊連接；所述的激光接收儀包括激光接收板、無線發射模塊、干擾濾除電路、控制模塊、電平轉換器和GPRS無線數據傳輸模塊，激光接收板與干擾濾除電路連接，干擾濾除電路與電平轉換器連接，電平轉換器與控制模塊連接。無線電發射模塊、干擾濾除電路、電平轉換器和GPRS無線數據傳輸模塊均與控制模塊連接。

上述激光發射儀中的無線接收模塊為PT2272，激光接收儀中的無線發射模塊為PT2262。

上述激光接收板是密布有光電傳感器陣列的PCB板，所用的光電傳感器為光電二極管。

上述激光接收儀中控制模塊為MSP430F149低功耗單片機。

上述激光接收儀中的電平轉換器為MAX3232。

上述激光接收儀中的干擾濾除電路為電壓比較器LM339。

上述激光接收儀的無線傳輸模塊為TW73?GPRS?MODEM。

上述激光發射儀和激光接收儀中的供電模塊為可充電式磷酸鋰鐵電池。

本發明滑坡位移監測預警系統中的激光發射儀置于待測區，并調試激光發射儀中的激光發射頭，使激光發射頭發射出的激光投射在激光接收儀器的激光接收板上，該時刻激光接收板上被激光射中的光電傳感器在激光接收板上的位置信息被讀取，即光電二極管被光照射到以后兩端電壓會發生變化(實現光電轉換)，再通過干擾濾除后經MAX3232電平轉換將TTL電平轉換為RS232電平后，由控制模塊MSP430F149單片機讀取出位置信息，再將讀取出的位置信息數據利用GPRS模塊通過GSM/GPRS無線網絡傳輸至控制系統，同時傳輸的還有時間信息。隨著發射儀和接收儀隨時間不斷進入工作狀態，將傳回數據序列。

激光發射頭發射出的激光投射在激光接收儀器的激光接收板，由于激光束可能發生的發散現象，將會有多個光電傳感器被射中，因此激光接收儀可以默認讀取被激光照到的位于激光接收板左上角的光電傳感器的位置信息。此外，還可以通過電壓比較器LM339濾除對太陽光的干擾。

本發明所用的控制系統為網絡服務器-客戶端系統，激光接收儀向網絡服務器發送監測數據，客服端通過下載監測數據，實現對待檢測區的實時監控。

本系統集數據采集、數據傳輸、數據處理以及預警一體化，比以往的預警系統都更加完善，通過激光發射儀和激光接收儀之間的激光聯系，在發生滑坡時，發射儀和接收儀均會發生位移，接收儀讀取的位置信息是兩者的相對位移實現二位相對的位移監測。

本發明具有以下的優點：