[發明專利]一種山洪地質災害綜合監測預警系統及實現方法

有效

• 申請號: 201610114277.6
• 申請日: 2016-03-01
• 公開（公告）號: CN105678966B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 張曉華
• 申請（專利權）人: 張曉華
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種山洪地質災害綜合監測預警系統，包括預警平臺和至少一個無線傳感器網絡，所述無線傳感器網絡包括智能網關和多個監測樁，所述智能網關使用太陽能電源供電，其特征在于：所述監測樁包括洪水監測樁和振動監測樁；

所述洪水監測樁含有多點液位開關傳感器、控制單元一、聲光報警器一和柱狀殼體，所述柱狀殼體為三段式殼體結構，每段殼體相互隔離，可以拆卸，下部殼體底部開口處設有濾網，用于對洪水中的泥沙、雜物進行過濾，安裝于中部殼體的控制單元一分別通過密封連接線與安裝于下部殼體的多點液位開關傳感器和安裝于上部殼體的聲光報警器一連接，所述聲光報警器一自帶有專用電池；

所述洪水監測樁對洪水水位報警等級進行監測，還對樁體自身的傾斜角度進行監測，所述洪水水位報警等級監測數據和所述樁體傾斜角度監測數據由洪水監測樁通過微功率無線通信發送到智能網關，所述洪水水位報警等級到達設置的報警上限時，洪水監測樁進行現場告警；

所述振動監測樁含有控制單元二、聲光報警器二和柱狀殼體，所述柱狀殼體為二段式殼體結構，每段殼體相互隔離，可以拆卸，安裝于下部殼體的控制單元二通過密封連接線與安裝于上部殼體的聲光報警器二連接，所述聲光報警器二自帶有專用電池；

所述振動監測樁對樁體自身受沖擊導致的加速度和傾斜角度進行監測，所述加速度監測數據和所述樁體傾斜角度監測數據由振動監測樁通過微功率無線通信發送到智能網關，所述樁體傾斜角度達到設置的報警上限時，振動監測樁進行現場告警；

所述智能網關，通過硬加密身份認證技術接入預警平臺，所述智能網關根據現地降雨量的監測數據，以動態輪詢方式，接收所述無線傳感器網絡內各監測樁所發送的監測數據，并將所述監測數據通過無線遠程通信發送到預警平臺；

所述預警平臺，將智能網關傳輸的各監測樁的監測數據信息實時在GIS信息地圖中展示，所述展示包括用顏色直接反映出各洪水監測樁的水位報警等級，以此判斷洪水實際達到的高度，所述預警平臺還以Web形式對大眾進行實時預警展示。

2.根據權利要求1所述的山洪地質災害綜合監測預警系統，其特征在于：所述洪水監測樁設定四級水位報警等級，所述水位報警等級以警戒水位線的形式在所述洪水監測樁外殼的水尺高度線上直觀標注，藍色水位報警等級表示洪水達到或超過洪水監測樁的設防Ⅳ級警戒水位線，黃色水位報警等級表示洪水達到或超過洪水監測樁的Ⅲ級警戒水位線；橙色水位報警等級表示洪水達到或超過洪水監測樁的Ⅱ級警戒水位線；紅色水位報警等級表示洪水達到或超過洪水監測樁的最高Ⅰ級警戒水位線。

3.根據權利要求1所述的山洪地質災害綜合監測預警系統，其特征在于：所述控制單元一,含有單片機一、光電隔離接口電路一、MEMS三軸加速度傳感器一、微功率無線通信模塊一和鋰電池，所述單片機一經光電隔離接口電路一和所述多點液位開關傳感器連接，用于對所述水位報警等級進行監測，所述水位報警等級和多點液位開關傳感器的輸出信號相關聯，所述單片機一和MEMS三軸加速度傳感器一連接，用于采集MEMS三軸加速度傳感器一的加速度數據，通過相關算法對MEMS三軸加速度傳感器一的傾斜角度進行測量，所述單片機一通過微功率無線通信模塊一將所述的水位報警等級和傾斜角度監測數據發送到智能網關，所述單片機一還經光電隔離接口電路一和所述聲光報警器一連接，用于控制聲光報警器一進行現場告警。

4.根據權利要求1所述的山洪地質災害綜合監測預警系統，其特征在于：所述控制單元二,含有單片機二、光電隔離接口電路二、MEMS三軸加速度傳感器二、微功率無線通信模塊二和鋰電池，所述單片機二和MEMS三軸加速度傳感器二連接，用于采集MEMS三軸加速度傳感器二的加速度數據，通過相關算法對MEMS三軸加速度傳感器二的傾斜角度進行測量，所述單片機二通過微功率無線通信模塊二將所述的加速度數據和傾斜角度監測數據發送到智能網關，所述單片機二還經光電隔離接口電路二和所述聲光報警器二連接，用于控制聲光報警器二進行現場告警。