[發(fā)明專利]一種智能化危巖崩塌落石災害監(jiān)測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610169006.0
• 申請日: 2016-03-23
• 公開（公告）號: CN105788179B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設計）人: 王宗建;姚云;王碩;馬書文;葉四橋;盧諒
• 申請（專利權）人: 重慶交通大學
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10;E01F7/04
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司50212
• 代理人: 李海華,李明

1.一種智能化危巖崩塌落石災害監(jiān)測系統(tǒng)的實時監(jiān)測方法，其特征在于，所述智能化危巖崩塌落石災害監(jiān)測系統(tǒng)包括包括落石攔截傳感系統(tǒng)、信號傳輸系統(tǒng)和落石災害信息處理中心，所述的落石攔截傳感系統(tǒng)攔截崩塌的落石，并將落石信息通過信號傳輸系統(tǒng)傳輸?shù)铰涫癁暮π畔⑻幚碇行模涫癁暮π畔⑻幚碇行膶⒙涫畔l(fā)布給公眾，所述的落石攔截傳感系統(tǒng)由n個子落石攔截傳感系統(tǒng)組成，n是不為零的自然數(shù)，所述的子落石攔截傳感系統(tǒng)包括攔石網(wǎng)裝置和信號采集分析裝置，所述的攔石網(wǎng)裝置包括攔石網(wǎng)和支柱機構，所述的攔石網(wǎng)固定在所述支柱機構上，用以攔截落石，所述信號采集分析裝置由依次連接的壓電式三軸加速度傳感器、前置放大電路、程控放大電路、低通濾波電路、單片機和無線發(fā)射器組成，用于將攔石網(wǎng)振動信息進行初步處理并傳輸?shù)叫盘杺鬏斚到y(tǒng)，所述的落石災害信息處理中心由信息接收器、動態(tài)監(jiān)測服務器、數(shù)據(jù)庫服務器和警示信息發(fā)射器組成，所述信息接收器用于接收信號傳輸系統(tǒng)提供的攔石網(wǎng)振動信息并將其傳輸給所述動態(tài)監(jiān)測服務器，所述數(shù)據(jù)庫服務器用于收集并存儲攔石網(wǎng)振動信息以形成數(shù)據(jù)庫，并將數(shù)據(jù)庫中的信息傳輸給所述動態(tài)監(jiān)測服務器，所述動態(tài)監(jiān)測服務器用于將接收到的攔石網(wǎng)振動信息與數(shù)據(jù)庫中的攔石網(wǎng)振動信息進行振源識別以決定是否發(fā)出警示信息指令，所述的警示信息發(fā)射器用于在接收到警示信息指令時發(fā)出警示信息；所述智能化危巖崩塌落石災害監(jiān)測系統(tǒng)的實時監(jiān)測方法包括以下步驟：

1）在公路、鐵路和城鎮(zhèn)附近的山體上設置n個子落石攔截傳感系統(tǒng)組成的落石攔截傳感系統(tǒng)，在地勢平坦的開闊地設置落石災害信息處理中心，在二者之間設置m個信號中繼站組成信號傳輸系統(tǒng)，以形成智能化危巖崩塌落石災害監(jiān)測系統(tǒng)；n和m均是不為零的自然數(shù)；

2）各子落石攔截傳感系統(tǒng)的信號采集分析裝置的壓電式三軸加速度傳感器將攔石網(wǎng)上振動信息轉化為電信號，該電信號經前置放大電路和程控芯片放大、濾波器芯片濾波、單片機進行初步處理后，將該電信號及該子落石攔截傳感系統(tǒng)所在的位置信息通過無線發(fā)射器發(fā)出；

3）所述信號傳輸系統(tǒng)收接到的信號傳輸給所述落石災害信息處理中心；

4）所述落石災害信息處理中心的信息接收器接收到子落石攔截傳感系統(tǒng)的電信號及位置信息后，將其傳輸給動態(tài)監(jiān)測服務器；動態(tài)監(jiān)測服務器將接收到的子落石攔截傳感系統(tǒng)的電信號及位置信息與數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行振源識別，以決定是否發(fā)出警示信息指令；當決定發(fā)出警示信息指令時，指令警示信息發(fā)射器通過電信運營機構平臺或所述信號傳輸系統(tǒng)發(fā)出警示信息，以實現(xiàn)警示；

5）重復步驟2）-4），以實現(xiàn)危巖崩塌落石災害的智能化實時監(jiān)測。

2.根據(jù)權利要求1所述的智能化危巖崩塌落石災害監(jiān)測系統(tǒng)的實時監(jiān)測方法，其特征在于，所述的支柱機構由兩個固定在地面的基座和分別固定在兩個基座上的支柱組成；所述攔石網(wǎng)的左右兩側分別固定在兩個所述支柱上，以使攔石網(wǎng)展開。

3.根據(jù)權利要求2所述的智能化危巖崩塌落石災害監(jiān)測系統(tǒng)的實時監(jiān)測方法，其特征在于，所述的支柱還與至少一個錨拉鏈接機構相連接，所述的錨拉鏈接機構包括錨拉基座、錨拉桿、錨拉繩，所述錨拉基座固定在地面上；所述的錨拉桿的一端固定在所述錨拉基座上，另一端與所述錨拉繩的一端連接；所述錨拉繩的另一端固定在所述支柱上，以增強所述攔石網(wǎng)裝置的穩(wěn)定性。

4.根據(jù)權利要求3所述的智能化危巖崩塌落石災害監(jiān)測系統(tǒng)的實時監(jiān)測方法，其特征在于，所述的攔石網(wǎng)的上、下側還分別穿有支撐繩，所述支撐繩的兩端分別固定在位于所述攔石網(wǎng)左、右兩側的所述支柱上，用以將所述攔石網(wǎng)的上、下側拉直；所述的支撐繩、錨拉繩上還設置有減壓環(huán)。

5.根據(jù)權利要求1所述的智能化危巖崩塌落石災害監(jiān)測系統(tǒng)的實時監(jiān)測方法，其特征在于，所述的攔石網(wǎng)上還固定有鐵絲格柵。

6.根據(jù)權利要求1所述的智能化危巖崩塌落石災害監(jiān)測系統(tǒng)的實時監(jiān)測方法，其特征在于，所述的支柱機構的頂部還設有若干個自然電力裝置，所述的自然電力裝置包括依次連接的太陽能電池板、充電管理電板、用于儲存電能的鋰電池、放電保護電路和降壓穩(wěn)壓模塊組成，所述的降壓穩(wěn)壓模塊與信號采集分析裝置連接，用以給所述信號采集分析裝置提供電力。

7.根據(jù)權利要求6所述的智能化危巖崩塌落石災害監(jiān)測系統(tǒng)的實時監(jiān)測方法，其特征在于，所述的放電保護電路和降壓穩(wěn)壓模塊之間還串聯(lián)有切換開關，該切換開關還與太陽能電池連接，用于切換太陽能電池板或鋰電池供電。