[發(fā)明專利]一種基于4G網(wǎng)絡(luò)的山體滑坡與泥石流預(yù)警系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410044245.4
• 申請(qǐng)日: 2014-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN103914950A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔡景芳;蔡增星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蔡景芳
• 主分類號(hào): G08B21/10
• 分類號(hào): G08B21/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種警報(bào)系統(tǒng)，尤其是山體滑坡與泥石流警報(bào)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

山體滑坡（landslides）是指山體斜坡上某一部分巖土在重力（包括巖土本身重力及地下水的動(dòng)靜壓力）作用下，沿著一定的軟弱結(jié)構(gòu)面（帶）產(chǎn)生剪切位移而整體地向斜坡下方移動(dòng)的作用和現(xiàn)象。俗稱“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。是常見地質(zhì)災(zāi)害之一。

而泥石流是指在山區(qū)或者其他溝谷深壑，地形險(xiǎn)峻的地區(qū)，因?yàn)楸┯辍⒈┭┗蚱渌匀粸?zāi)害引發(fā)的山體滑坡并攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快，流量大，物質(zhì)容量大和破壞力強(qiáng)等特點(diǎn)。發(fā)生泥石流常常會(huì)沖毀公路鐵路等交通設(shè)施甚至村鎮(zhèn)等，造成巨大損失。

泥石流是暴雨、洪水將含有沙石且松軟的土質(zhì)山體經(jīng)飽和稀釋后形成的洪流，它的面積、體積和流量都較大，而滑坡是經(jīng)稀釋土質(zhì)山體小面積的區(qū)域，典型的泥石流由懸浮著粗大固體碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥漿組成。在適當(dāng)?shù)牡匦螚l件下，大量的水體浸透流水?山坡或溝床中的固體堆積物質(zhì)，使其穩(wěn)定性降低，飽含水分的固體堆積物質(zhì)在自身重力作用下發(fā)生運(yùn)動(dòng)，就形成了泥石流。泥石流是一種災(zāi)害性的地質(zhì)現(xiàn)象。通常泥石流爆發(fā)突然、來勢(shì)兇猛，可攜帶巨大的石塊。因其高速前進(jìn)，具有強(qiáng)大的能量，因而破壞性極大。

泥石流流動(dòng)的全過程一般只有幾個(gè)小時(shí)，短的只有幾分鐘。泥石流是一種廣泛分布于世界各國一些具有特殊地形、地貌狀況地區(qū)的自然災(zāi)害，是山區(qū)溝谷或山地坡面上，由暴雨、冰雪融化等水源激發(fā)的、含有大量泥沙石塊的介于挾沙水流和滑坡之間的土、水、氣混合流。泥石流大多伴隨山區(qū)洪水而發(fā)生。它與一般洪水的區(qū)別是洪流中含有足夠數(shù)量的泥沙石等固體碎屑物，其體積含量最少為15%，最高可達(dá)80%左右，因此比洪水更具有破壞力。

而第四代移動(dòng)電話行動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，指的是第四代移動(dòng)通信技術(shù)。4G是集3G與WLAN于一體，并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像，它的圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，比目前的撥號(hào)上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達(dá)到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對(duì)于無線服務(wù)的要求。此外，4G可以在DSL和有線電視調(diào)制解調(diào)器沒有覆蓋的地方部署，然后再擴(kuò)展到整個(gè)地區(qū)。很明顯，4G有著不可比擬的優(yōu)越性。

現(xiàn)有的泥石流與山體滑坡預(yù)警系統(tǒng)大多由檢測(cè)隊(duì)伍的人工干預(yù)，預(yù)警反應(yīng)時(shí)間慢，未能及時(shí)預(yù)警險(xiǎn)情而造成，而且有些地方人跡罕至，預(yù)警團(tuán)隊(duì)人員根本無法常駐或者進(jìn)入該地區(qū)，而且有些地區(qū)根本無法通電、通信，這樣就造成常常在發(fā)生泥石流的時(shí)候未能及時(shí)疏散人員而造成巨大的損失。如何建造一個(gè)人工干預(yù)少的，自動(dòng)化程度高的，且預(yù)警時(shí)間反應(yīng)快的，預(yù)警效果好的泥石流與山體滑坡預(yù)警系統(tǒng)，是一個(gè)重要的而且迫在眉睫要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)人們的需求，為了解決上述問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一個(gè)一個(gè)人工干預(yù)少的，自動(dòng)化程度高的，且預(yù)警時(shí)間反應(yīng)快的，預(yù)警效果好的太陽能、風(fēng)能基于4G網(wǎng)絡(luò)的泥石流與山體滑坡預(yù)警系統(tǒng)。

本發(fā)明采用的方案包括：現(xiàn)場(chǎng)采集模塊、數(shù)據(jù)傳送模塊、數(shù)據(jù)收集處理中心、預(yù)警傳送系統(tǒng)四部分組成。

所述的現(xiàn)場(chǎng)采集模塊由：豎向位移傳感器，數(shù)據(jù)收集儀器，太陽能電池板，風(fēng)力發(fā)電機(jī)，視頻采集攝像頭，其特征是：

A：豎向位移傳感器安裝在山體上，其長度為30cm~50cm，每個(gè)傳感器上面安裝有水平距離傳感器，其安裝方法為豎直插入山體，安裝方式是在山體滑坡易發(fā)點(diǎn)呈網(wǎng)狀密集分布，其安裝間隔為10m~30m之間，豎直位移傳感器之間的連接方法為并聯(lián)，該分布方法可以收集山體豎直方向和水平方向的位移信息；B：數(shù)據(jù)收集儀器則安裝在特制的方盒子內(nèi)部，其與并聯(lián)的豎直位移傳感器相連，可以收集豎直傳感器網(wǎng)發(fā)出的信息;C：太陽能電池板則安裝在數(shù)據(jù)收集儀器的上方的電線桿上的1.5m處，電線桿高度為2m，該太陽能電池板不僅具有供給現(xiàn)場(chǎng)采集模塊電能的功能，還具有收集太陽能和儲(chǔ)藏太陽能、風(fēng)力發(fā)電所產(chǎn)生的電能的功能；D：風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝在電線桿的頂端位置，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能直接供給系統(tǒng)，也可以將多余能量存儲(chǔ)在太陽能電池板內(nèi)；E：視頻采集攝像頭安裝在太陽能電池板的下方，該攝像頭可以采集實(shí)時(shí)視頻信息的作用，采集的數(shù)據(jù)由電纜傳送到數(shù)據(jù)收集儀器內(nèi)部。

所述的數(shù)據(jù)傳送模塊由：4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器、發(fā)射天線、移動(dòng)基站組成，其特征是：4G網(wǎng)絡(luò)發(fā)射器安裝在與數(shù)據(jù)收集儀器的同一個(gè)方盒子內(nèi)，其與發(fā)射天線相連，該發(fā)射天線可將數(shù)據(jù)收集儀器收集的信息通過高速的4G網(wǎng)絡(luò)傳送到移動(dòng)基站內(nèi)，移動(dòng)基站可及時(shí)將信息發(fā)送到數(shù)據(jù)收集處理中心。