[實用新型]一種基于無線傳感器網絡的泥石流臨災預警系統

有效

• 申請號: 201320636087.2
• 申請日: 2013-10-15
• 公開（公告）號: CN203490806U
• 公開（公告）日: 2014-03-19
• 發明（設計）人: 慕富強;楊裔;張曉;徐茂文;杜謹澤;溫斌斌;鄧毓博;李彩虹;李廉
• 申請（專利權）人: 蘭州大學;上海易可智聯信息科技有限責任公司
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10;G08B25/10
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 宋敏

技術領域

本實用新型涉及泥石流臨災預警系統技術領域，具體地，涉及一種基于無線傳感器網絡的泥石流臨災預警系統。

背景技術

物聯網的出現，實現了全球億萬種物品之間的互連，將不同行業、不同地域、不同應用、不同領域的物理實體按其內在關系緊密地關聯在一起。作為嶄新的綜合性信息系統，物聯網并不是單純的，它包括信息的感知、傳輸、處理決策、服務等多個方面，呈現出自身顯著的特點；物聯網是一個由云端組成的一個龐大網絡，隨著傳感器網絡大規模部署，各種終端就像藍海一樣，分布到各種各樣基礎設施上收集信息，在通過各種網絡將這些信息發送到云端進行計算和處理，經過計算和處理的信息最后到了應用層為不同的領域各種各樣行的支撐服務。

物聯網的關鍵核心技術就是無線傳感器網絡（Wireless?Sensor?Network，簡稱WSN）技術，該是二十一世紀最有影響力的二十一項技術之一、改變世界的十大技術之一和全球未來的三大高科技之一。這些美譽的接踵而至為無線傳感器網絡開啟了廣闊的發展前景和應用空間。

高效的數據融合、云計算等先進技術能夠實現海量數據存儲與智能高效決策，與無線傳感器網絡技術的有機結合將目前物聯網的應用得到了更大的擴展，不僅僅限于農業，醫療，更適用于交通，環境等廣泛應用，將逐步實現真正的“萬物互聯互通”。

我國是世界上泥石流災害最為嚴重的國家之一，甘肅省尤為嚴重，特別是2010年發生的甘肅舟曲特大泥石流災害造成了巨大的人員傷亡及經濟損失。為了有效預防滑坡和泥石流，政府相關部門相繼采取了多項措施，不斷健全泥石流監測預警技術，并取得了一些成果。

在泥石流監測方面，國內科研人員已經研發出了一些針對泥石流的監測預警，目前國內已經獲得批準的泥石流的監測預警專利數量繁多，在此將部分典型的專利的基本特征和優缺點列舉如下：

⑴用于公路泥石流災害自動發現與報警的交通監控設備（公安部交通管理科學研究所；無錫華通智能交通技術開發有限公司、CN200820185015、2009-05-27）

該用于公路泥石流災害自動發現與報警的交通監控設備，用于監控泥石流易發山體區域的交通監控攝像機與工業控制計算機相互連接，實時監控泥石流易發區域的山體，工業控制計算機連續接收、分析山體圖像信息，一旦發生泥石流災害，工業控制計算機向交通信號燈發送紅燈命令，阻止公路雙向行駛的機動車通行，同時向公路管理部門發送報警信號。

該用于公路泥石流災害自動發現與報警的交通監控設備，用于山區公路泥石流災害的發現與報警，具備實時環境的圖像監控與數據接收，包含圖像監控模塊、圖像分析模塊以及通信模塊四大模塊。其中圖像監控可獲得實時圖像，也可將監控圖像傳回控制中心，并可根據圖像信息通過控制交通信號燈來控制公路的交通狀況。但此系統僅能進行山體的圖像監控，無法對山體其它數據進行具體監測，比如土壤含水量，土壤位移等等。也無法對泥石流進行預測繼而進行預警。此系統僅適用與山體部分路段的泥石流監控并不適用城市周邊的泥石流監測預警。

⑵基于全方位視覺的泥石流預警預報裝置（?浙江工業大學、CN1996054、2007-07-11）

該基于全方位視覺的泥石流預警預報裝置，主要由雨量檢測單元、泥石流發生檢測單元、雨量雨強計算單元、泥石流相關水文氣象歷史記錄記憶單元、泥石流預警預報單元、統計預警預報模型、泥石流預警預報信息發布單元等構成；根據所計算得到的10分鐘雨強、一小時雨強、實效雨量作為狀態輸入，通過統計預警預報模型判斷在該狀態條件下發生泥石流的概率以及不發生泥石流的概率以及泥石流災害的嚴重性和緊急程度；將判斷結果用網絡及其他各種手段及時發布給下游的災害危險區的居民，使居民可以及時得到預警信息，從而可以提前采取預防措施回避損失，減輕泥石流的災害。

該基于全方位視覺的泥石流預警預報裝置，包括用于監視待測山體和雨量收集裝置水位的全方位視覺傳感器、雨量收集裝置和用于根據視頻信號進行災害檢測的微處理器，此裝置可通過降雨量的監測根據泥石流預警模型判斷該條件下是否發生泥石流的概率以及泥石流災害的嚴重性和緊急程度，但因為只能監測降雨量因此僅適用于泥石流的中長期監測，并不能適用于泥石流的短期監測預警，不具備預測精確度高，預警實時性的特點。

⑶無線遙測泥石流及預警系統（鐵道部科學研究院鐵道建筑研究所、CN1034427、?2008-09-10）