[發明專利]一種基于激光測距的滑坡監測報警方法及裝置

在審

• 申請號: 201310714697.4
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN104715575A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 熊清遠
• 申請（專利權）人: 熊清遠
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10;G08B25/10;G01C3/00
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域：

本發明涉及使用激光測距儀對滑坡體位移進行自動連續監測，具體涉及到一種基于激光測距的滑坡監測報警方法及裝置。屬于防災減災技術領域。

背景技術：

滑坡是斜坡巖土體沿著慣通的剪切破壞面所發生的滑移地質現象，滑坡常常給工農業生產以及人民生命財產造成巨大損失、有的甚至是毀滅性的災難。我國是一個多山的國家，山區占我國陸地總面積的69.4％，山區人口占全國總人口的一半以上。山區地質構造復雜，生態環境脆弱；隨著山區建設速度加快，生態環境遭到破壞，泥石流、滑坡、崩塌、山洪等山地災害暴發頻繁。據統計，山地災害平均每年導致我國經濟損失達57億元人民幣，其中滑坡占60％以上。人類與滑坡的斗爭由來已久，使用的方法大至分為：①簡單觀測法；②設站觀測法；③儀表觀測法；④圖像識別法；⑤GSM監測法；⑥雷達掃描法。每種方法各有優缺點，要么監測精度低，不能24小時全天候監測報警；要么投入大，不便于推廣應用。前三種方法都需要在滑坡體主要裂縫或裂縫邊上安裝監測位移的傳感器或設備，如果主要裂縫是在施工人員不易到達的區域，就增大了安裝難度和危險性。

發明內容：

本發明要解決的技術問題是提供一種測量精度高、受環境影響小、無接觸式監測、使用簡單方便、能實時自動測量打印、并通過設定滑坡預警值進行報警、并使用無線網絡將信息遠程傳送的方法及裝置。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是：發明一種基于激光測距的滑坡監測報警方法及裝置，其關鍵技術在于：由多個旋轉支架、激光測距儀、組成測量系統，控制模塊、存貯器、無線模塊、接口模塊、數顯屏組成監測報警主機，連同警笛組成監測報警系統，貯存于監測報警系統內的各種數據，不會因斷電而消失，見圖1。太陽能板、太陽能控制器、蓄電池組成供電系統。

在圖1中，激光測距儀用于測量基站到監測點反射板的距離，旋轉支架為三維旋轉支架，包括手動云臺和底座支架，可帶動激光測距儀作三維旋轉至設定的位置進行測距；控制模塊負責提供定時開關機信號，處理由無線網絡和激光測距傳感器傳來的各種信息，向數顯屏、存貯器發送數據、并判別位移值(或位移變化速率)是否達到設定的報警閥值；無線模塊負責接收和發送信息；警笛用于現場報警，其工作原理流程見圖2。太陽能板是將太陽能轉化為電能并通過太陽能控制器送往蓄電池中存儲起來，由蓄電池為測量系統和監測報警系統提供需要的電力。

本發明具有以下優點：

1、監測精度高，一般測量范圍在0.05-200米的測量誤差小于3mm；

2、抗干擾能力強，受環境影響小、體積小、重量輕、裝置安裝靈活方便，不受各種地形影響，尤其是一些施工人員很難到達的地區；

3、操作簡單速度快，監測更加靈活，能夠對目標物(落石、滑坡)進行動態監測。

4、可以隨時對監測裝置進行遠程無線操作和查詢。無需操作人員在現場守候，達到設定的預警值時，裝置自動以無線方式上報告警信息至監控中心，并發出聲光報警。

5、該監測方式屬于非接觸式監測，監測現場無須靠近或進入監測區域，設備也不易損壞，可重復使用，降低維護成本。

附圖說明：

圖1：本發明的滑坡監測報警裝置結構示意圖

其中：1—旋轉支架；2—激光測距儀；3—存貯器；4—控制模塊；5—接口模塊；6—無線模塊；7—數顯貯存器；8—警笛；9—數據接口。

圖2：本發明的工作原理流程圖。

圖3：本發明的滑坡監測報警裝置安裝示意圖。

其中：12—太陽能板；13—報警監測主機；14—太陽能控制器；15—蓄電池；16—天線；17—防雨防盜箱；18—支架；20—滑坡裂縫；21—滑坡體；22—反射板；23—支架；A1、A2—滑坡監測點。

具體實施方式：

在不受滑坡影響的地方預埋支架(18)，防雨防盜箱(17)固定在支架上；頂部安裝太陽能板(12)，天線(16)安于箱外，箱內安放太陽能控制器(14)、蓄電池(15)、監測報警主機(13)、旋轉支架(1)；激光測距儀(2)固定在旋轉支架(1)上，如果需要對2個以上監測點進行監測，就需要2個以上的旋轉支架和激光測距儀。激光測距儀(2)的數據線接入監測報警主機(13)，連接好全部電源。選取監測點，為保障測量精度，將支架(23)插入地下使其穩固，將反射板(22)安在支架上，見圖3。調試好激光測距方向，打開電源，測量出監測點的反射板(22)到本機的初始距離數據；設定位移報警閥值(位移值、位移變化速率)、采樣時間間隔、多組接收電話、報警短信內容、語音留言。