[發(fā)明專(zhuān)利]一種自動(dòng)化的泥石流無(wú)線監(jiān)測(cè)預(yù)防預(yù)警裝置

無(wú)效

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• 申請(qǐng)日: 2015-02-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104616440A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱澤;羅曉麗;陳喜;張志才;顧雯;蔡慶擬;黃小祥;寧亞偉;胡濤;郝夢(mèng)茹
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G08B21/10
• 分類(lèi)號(hào): G08B21/10
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種自動(dòng)化的泥石流無(wú)線監(jiān)測(cè)預(yù)防預(yù)警裝置，尤其涉及一種自動(dòng)化、低成本、系統(tǒng)化的泥石流無(wú)線監(jiān)測(cè)預(yù)防預(yù)警裝置，屬于無(wú)線監(jiān)測(cè)預(yù)防預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

滑坡泥石流是山區(qū)、道路兩側(cè)、河谷兩岸以及道路施工現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害或工程地質(zhì)災(zāi)害，爆發(fā)突然，傷害力巨大，治理和預(yù)測(cè)困難，如果預(yù)測(cè)不及時(shí)，會(huì)造成巨大的人員傷亡和物質(zhì)損失。由于我國(guó)地形地貌、地質(zhì)等泥石流形成的條件復(fù)雜，目前，對(duì)于泥石流的預(yù)報(bào)還只能做到區(qū)域性和大范圍，對(duì)于單溝預(yù)報(bào)還無(wú)法做到。我國(guó)地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)尚不完善，很多地方預(yù)警方式主要是老百姓的群防群測(cè)的人海戰(zhàn)術(shù)，耗費(fèi)極大的人力物力，而且信息傳送效率低。國(guó)家的專(zhuān)業(yè)監(jiān)測(cè)隊(duì)伍覆蓋面非常小，無(wú)法緩解由于中國(guó)泥石流范圍廣，頻率高帶來(lái)的預(yù)警壓力。

中國(guó)泥石流雖然復(fù)雜，對(duì)于某一地域的居民來(lái)說(shuō)，只要重點(diǎn)監(jiān)測(cè)一定數(shù)量的山坡即可保證居民安全。而由于范圍小，較復(fù)雜的預(yù)警設(shè)備反而不易使用。因此，如果使用較簡(jiǎn)單的泥石流的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、預(yù)警系統(tǒng)，配合老百姓群測(cè)群防，則會(huì)大量減少人力支出，提高預(yù)警效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種野外監(jiān)測(cè)和室內(nèi)監(jiān)控相結(jié)合的自動(dòng)化泥石流無(wú)線監(jiān)測(cè)預(yù)防預(yù)警裝置；進(jìn)一步地，提供一種多重預(yù)防預(yù)警措施相結(jié)合的，預(yù)防預(yù)警效果顯著，安全性高的自動(dòng)化的泥石流無(wú)線監(jiān)測(cè)預(yù)防預(yù)警裝置；更進(jìn)一步地，提供一種設(shè)置有預(yù)警數(shù)學(xué)模型的自動(dòng)化的泥石流無(wú)線監(jiān)測(cè)預(yù)防預(yù)警裝置。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種自動(dòng)化的泥石流無(wú)線監(jiān)測(cè)預(yù)防預(yù)警裝置，其特征在于：包括：無(wú)線通訊連接的野外監(jiān)測(cè)裝置和室內(nèi)監(jiān)控裝置；

所述野外監(jiān)測(cè)裝置包括均與無(wú)線發(fā)射模塊相連的激光位移傳感器、雨量計(jì)和應(yīng)變計(jì)，所述激光位移傳感器包括相對(duì)設(shè)置的激光發(fā)射器和激光接收器，所述無(wú)線發(fā)射模塊、雨量計(jì)和激光接收器均設(shè)置在穩(wěn)定巖體上；所述激光發(fā)射器設(shè)置于滑坡體上；所述應(yīng)變計(jì)設(shè)置于泥石流易流經(jīng)的地域；

所述室內(nèi)監(jiān)控裝置包括安裝在建筑物高處的天線，所述天線與無(wú)線接收模塊相連，所述無(wú)線接收模塊與單片機(jī)通訊連接，所述單片機(jī)分別與聲光報(bào)警模塊和GSM短信模塊通訊連接，所述GSM短信模塊與政府工作人員及附件居民通訊連接；所述單片機(jī)還與計(jì)算機(jī)監(jiān)控模塊通訊連接。

所述單片機(jī)內(nèi)設(shè)置有預(yù)警數(shù)學(xué)模型。

所述預(yù)警數(shù)學(xué)模型采用“灰色預(yù)測(cè)理論”，所述預(yù)警數(shù)學(xué)模型為GM(1,1)模型。

所述激光發(fā)射器采用5V半導(dǎo)體激光器發(fā)射；所述激光接收器為光敏三極管。

所述應(yīng)變計(jì)為應(yīng)變式?jīng)_擊傳感器，所述應(yīng)變式?jīng)_擊傳感器包括應(yīng)變片、鋼板和信號(hào)處理器，所述應(yīng)變片貼在所述鋼板上，所述應(yīng)變片與信號(hào)處理器電相連，所述鋼板具有彈性，將所述鋼板的一端水平砸入所述泥石流易流經(jīng)的地域，當(dāng)所述滑坡體滑落時(shí)沖擊所述鋼板，使位于所述鋼板上的應(yīng)變片發(fā)生變形，變形信號(hào)經(jīng)所述信號(hào)處理器處理后傳入所述室內(nèi)監(jiān)控裝置。

所述無(wú)線發(fā)射模塊使用太陽(yáng)能電池板，配合蓄電池供電。

所述計(jì)算機(jī)監(jiān)控模塊通過(guò)單片機(jī)與所述無(wú)線接收模塊通訊連接，通過(guò)所述計(jì)算機(jī)監(jiān)控模塊實(shí)時(shí)顯示滑坡體位移情況，雨量信息以及應(yīng)變計(jì)所受沖擊情況。

所述泥石流易流經(jīng)的地域包括山谷、陡坡或施工挖方處。

野外監(jiān)測(cè)裝置用以監(jiān)測(cè)野外泥石流險(xiǎn)情并將監(jiān)測(cè)信號(hào)傳輸?shù)剿鍪覂?nèi)監(jiān)控裝置。

室內(nèi)監(jiān)控裝置能夠接收野外監(jiān)測(cè)信息，根據(jù)預(yù)定的預(yù)警數(shù)學(xué)模型對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行處理，得出險(xiǎn)情狀況并發(fā)送給政府相關(guān)部門(mén)和附近居民。

雨量計(jì)安裝在穩(wěn)定巖體上，用以監(jiān)測(cè)雨量和降雨強(qiáng)度，連接單片機(jī)通過(guò)所述無(wú)線模塊傳輸數(shù)據(jù)到室內(nèi)監(jiān)控裝置。

激光位移傳感器包括激光發(fā)射器和激光接收器，激光發(fā)射器安裝在滑坡體上，采用5V半導(dǎo)體激光器發(fā)射；激光接收器安裝在上部穩(wěn)定巖體上，采用光敏三極管接收，激光發(fā)射器和激光接收器均與無(wú)線發(fā)射模塊相連。

穩(wěn)定巖體位于滑坡體的上方。

激光發(fā)射器的個(gè)數(shù)為至少一個(gè)。

太陽(yáng)能電池板，配合蓄電池為無(wú)線發(fā)射模塊供電，保證無(wú)線發(fā)射模塊的大功率信號(hào)輸出和長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作。

無(wú)線接收模塊可以接收野外滑坡體位移、應(yīng)變計(jì)沖擊信號(hào)和雨量信號(hào)，按照預(yù)定的預(yù)警數(shù)學(xué)模型經(jīng)單片機(jī)處理后可以傳送給其他模塊。

所述聲光報(bào)警模塊可以以聲音和閃爍燈光形式發(fā)出警報(bào)，提醒值班人員及時(shí)關(guān)注可能存在的險(xiǎn)情，當(dāng)出現(xiàn)緊急情況經(jīng)值班人員確認(rèn)后，所述GSM短信模塊通過(guò)中國(guó)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)，將滑坡體泥石流險(xiǎn)情的地點(diǎn)和等級(jí)發(fā)生至政府相關(guān)部門(mén)和附近居民。