[發(fā)明專利]一種結(jié)構(gòu)崩壞監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)與方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610073356.7
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN106772626B
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳建志;李奕亨
• 申請（專利權(quán)）人: 中央大學(xué)
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08;G01N27/60
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

本發(fā)明公開了一種結(jié)構(gòu)崩壞的監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)與方法，其中，該結(jié)構(gòu)崩壞的監(jiān)測預(yù)警方法包括以下步驟：于一監(jiān)測區(qū)域布設(shè)至少一電場檢測器，其中該至少一電場檢測器用以測量該監(jiān)測區(qū)域的一電場信號；接收該電場信號并對該電場信號進(jìn)行一信號處理分析；以及當(dāng)經(jīng)該信號處理分析后的該電場信號中出現(xiàn)一臨界變化特征時，即發(fā)出一預(yù)警信號。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種結(jié)構(gòu)崩壞監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)與方法，尤指一種通過測量及分析電場信號中的臨界變化特征的結(jié)構(gòu)崩壞監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)與方法。

背景技術(shù)

中國臺灣地處環(huán)太平洋火山帶，屬于地震頻繁的區(qū)域，島上有許多活動斷層，原本地質(zhì)就比較脆弱，再加上年年多臺風(fēng)以及高雨量的影響，往往造成許多災(zāi)害。這些災(zāi)害當(dāng)中包括了崩壞作用。主要的崩壞作用包括：山崩、落石、滑動、翻覆以及土石流等。此外，橋梁、橋墩等人工建筑物的崩壞、建筑墻面的崩壞等亦屬于一種崩壞作用。崩壞作用其主要的成因之一是受到重力的影響，其他如巖石中的含水量、風(fēng)化作用以及地震等亦會加速崩壞作用的產(chǎn)生。最常見的崩壞作用是道路邊坡落石，這對行車的安全有嚴(yán)重的威脅，尤其在蘇花公路、太魯閣等路段，常發(fā)生落石砸到車輛或路人的意外。另外，亦發(fā)生過老舊的橋梁、橋墩突然間斷裂，也可能會造成嚴(yán)重的意外。因此，若能對道路邊坡、擋土墻、橋墩、橋梁等進(jìn)行監(jiān)測，并在崩壞作用導(dǎo)致災(zāi)害發(fā)生之前能實(shí)時發(fā)出預(yù)警，對保障路人的行車安全非常重要。然而，目前并未有任何技術(shù)能預(yù)測這些崩壞作用，如邊坡落石、橋墩崩壞等的發(fā)生。

有鑒于此，本案發(fā)明人開發(fā)出一種結(jié)構(gòu)崩壞監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)與方法，能在崩壞作用導(dǎo)致的災(zāi)害發(fā)生之前即發(fā)現(xiàn)其征兆，并能實(shí)時發(fā)出預(yù)警信號，因此遂有本發(fā)明的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所欲解決的技術(shù)問題為在崩壞作用導(dǎo)致的災(zāi)害發(fā)生之前即發(fā)現(xiàn)崩壞作用即將發(fā)生的征兆，并實(shí)時發(fā)出預(yù)警信號，以降低危害傷害到人的幾率。

為了解決以上問題并達(dá)到預(yù)期的目的，本發(fā)明提供的結(jié)構(gòu)崩壞的監(jiān)測預(yù)警方法包括以下步驟：于一監(jiān)測區(qū)域布設(shè)至少一電場檢測器，其中該至少一電場檢測器用以測量該監(jiān)測區(qū)域的一電場信號；接收該電場信號并對該電場信號進(jìn)行一信號處理分析；以及當(dāng)經(jīng)該信號處理分析后的該電場信號中出現(xiàn)一臨界變化特征時，即發(fā)出一預(yù)警信號。

于實(shí)施時，前述的結(jié)構(gòu)崩壞監(jiān)測預(yù)警方法，其中該信號處理分析步驟包括一Morlet轉(zhuǎn)換或一強(qiáng)化型Morlet轉(zhuǎn)換。

于實(shí)施時，前述的結(jié)構(gòu)崩壞監(jiān)測預(yù)警方法，其中該信號處理分析步驟包括一偏度運(yùn)算以及一峰度運(yùn)算至少其中之一。

于實(shí)施時，前述的結(jié)構(gòu)崩壞監(jiān)測預(yù)警方法，其中該臨界變化特征包括下列(1)～(8)中至少之一：(1)該電場信號的一強(qiáng)度達(dá)到一臨界強(qiáng)度時；(2)該電場信號的一強(qiáng)度連續(xù)于一連續(xù)時間內(nèi)持續(xù)大于一臨界連續(xù)強(qiáng)度時；(3)該電場信號的一強(qiáng)度對一時間間隔的積分值達(dá)到一臨界積分值時；(4)該電場信號的一強(qiáng)度于一單位時間內(nèi)的積分值達(dá)到一臨界單位時間積分值時；(5)該電場信號的一強(qiáng)度的一偏度的絕對值達(dá)到一臨界偏度值時；(6)該電場信號的一強(qiáng)度的一偏度的絕對值連續(xù)于一連續(xù)偏度時間內(nèi)持續(xù)大于一臨界連續(xù)偏度值時；(7)該電場信號的一強(qiáng)度的一峰度達(dá)到一臨界峰度值時；以及(8)該電場信號的一強(qiáng)度的一峰度連續(xù)于一連續(xù)峰度時間內(nèi)持續(xù)大于一臨界連續(xù)峰度值時。

于實(shí)施時，前述的結(jié)構(gòu)崩壞監(jiān)測預(yù)警方法，其中該臨界變化特征在一特征頻率范圍內(nèi)。

于實(shí)施時，前述的結(jié)構(gòu)崩壞監(jiān)測預(yù)警方法，其中該特征頻率范圍大于0.008赫茲且小于1赫茲。

于實(shí)施時，前述的結(jié)構(gòu)崩壞監(jiān)測預(yù)警方法，其中該監(jiān)測區(qū)域?yàn)橐贿吰隆⒁坏缆愤吰隆⒁粨跬翂蛞粯蚨铡?/p>