[發明專利]一種泥石流災害預警方法及無線預警系統

在審

• 申請號: 201410126698.1
• 申請日: 2014-03-31
• 公開（公告）號: CN104952211A
• 公開（公告）日: 2015-09-30
• 發明（設計）人: 王建松;廖小平;劉慶元
• 申請（專利權）人: 中鐵西北科學研究院有限公司深圳南方分院
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10
• 代理公司: 深圳市隆天聯鼎知識產權代理有限公司 44232
• 代理人: 周惠來;陳晨

技術領域

本發明涉及泥石流災害的防范領域，尤其涉及一種泥石流災害預警方法及無線預警系統。

背景技術

泥石流是在山區或者其他溝谷深壑，地形險峻的地區，因為暴雨、暴雪或其他自然災害引發的山體滑坡并攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流。泥石流具有突發性以及流速快，流量大，物質容量大和破壞力強等特點。發生泥石流常常會沖毀公路鐵路等交通設施甚至村鎮等，造成巨大損失。請參見圖1，在現有技術中，在泥石流易發地帶往往通過建設堤壩的方式來起到阻止泥石流的作用，但是當超過壩體極限時堤壩會崩潰造成嚴重的后果，因此需要對泥石流的發生進行監測，對已修建堤壩的泥石流也需對堤壩是否發生潰壩進行監測，防止更大災害的發生。但是泥石流由于發生地點通常較為偏僻、地形往往較為復雜，所以很難進行覆蓋時間較長的人工監測，同時目前安裝的監測儀器容易受到人為或自然的損壞，造成監測失效，因而目前對于泥石流災害缺乏有效的監測預警方法和系統。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于克服上述現有技術存在的不足，而提出一種泥石流災害預警方法及無線預警系統，以實現泥石流災害的預警。

為解決上述技術問題，本發明提出一種泥石流災害無線預警系統，其特征在于，包括：多個巖土變形感知傳感器，其埋設在壩內和/或石塊內，用以采集壩的變形信息和/或石塊轉動引起的石塊傾角變動信息；至少一無線數據采集終端，其接收所述多個巖土變形感知傳感器采集的壩的變形信息和/或石塊傾角變動信息；數據處理終端，其接收所述至少一無線數據采集終端的壩的變形信息和/或石塊傾角變動信息，根據報警條件判斷是否進行報警。

優選地，無線數據采集終端包括無線通訊模塊，用以將壩的變形信息和/或石塊傾角變動信息無線傳輸給所述數據處理終端。

優選地，無線通訊模塊為GPRS模塊。

優選地，無線數據采集終端包括太陽能電源模塊，用以為所述無線數據采集終端提供電力或者為所述無線數據采集終端的電池充電。

優選地，數據處理終端包括：數據處理單元，用以將壩的變形信息和/或石塊傾角變動信息與報警條件比較，判斷是否符合條件，若是，則發出報警指令；報警器，用以接收數據處理單元發出的報警指令進行報警。

優選地，巖土變形感知傳感器包括：傾角傳感芯片，用以產生傾斜數據的模擬信號；信號轉換模塊，連接所述傾角傳感芯片，用以將所述傾角傳感芯片的傾斜數據的模擬信號轉換成數字信號；處理器，所述處理器連接所述信號轉換模塊，用以接收處理所述信號轉換模塊轉換成的數字信號，對接收到的所述數字信號進行處理，所述處理器包括處理器本體和時鐘單元；數據傳輸模塊，所述數據傳輸模塊連接所述處理器，用以從處理器中接收處理過的數字信號并將所述數字信號傳輸給外界；電池，所述電池用以給所述傾角傳感芯片、信號轉換模塊、處理器和數據傳輸模塊提供電力；其中，所述處理器包括處理器本體和時鐘單元，所述時鐘單元由所述電池持續供電，所述時鐘單元控制所述電池以設定時間間隔交替開啟或關閉對所述傾角傳感芯片、信號轉換模塊、處理器本體和數據傳輸模塊的電力供應。

優選地，巖土變形感知傳感器還包括天線，所述天線露出在所述壩和/或石塊外部，所述天線用以輔助所述數據傳輸模塊進行無線通訊。

本發明還提供一種泥石流災害預警方法，其包括：步驟a、將多個巖土變形感知傳感器埋設在壩內和/或石塊內；步驟b、定期或實時通過多個巖土變形感知傳感器采集并輸出壩的變形信息和/或石塊傾角變動信息；步驟c、將壩的變形信息和/或石塊傾角變動信息與報警條件比較，判斷是否符合報警條件，若是，則報警，若否，則返回步驟b。

優選地，在步驟b之后還包括步驟b1，所述步驟b1為接收巖土變形感知傳感器輸出的壩的變形信息和/或石塊傾角變動信息，并匯總輸出。

與現有技術相比，本發明的有益效果包括：本發明通過設置在泥石流溝槽內的石塊內和/或堤壩的傾斜傳感器來感受堤壩的變形信息和/或石塊的傾斜信息，再通過無線數據采集終端的收集和傳輸，最后通過數據處理終端的計算和處理從而判斷出是否發生泥石流，實現了泥石流的實時監測和預警。該方法不僅可有效解決泥石流的監測預警，而且其傳感器埋設于結構或石塊內部，且現場無需任何線纜，儀器及系統不宜遭到破壞，因此有效解決野外監測系統長期獨立安全工作的難題。

附圖說明

圖1為泥石流發生的狀況示意圖。

圖2為本發明實施例的無線預警系統的原理示意圖。

圖3為本發明實施例的無線預警系統的結構框圖。