[發(fā)明專利]泥石流沖擊力監(jiān)測系統(tǒng)及報警方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710079615.1
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN106710150A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱勇;周輝;張傳慶;胡大偉;盧景景;楊凡杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10;G01L9/08;G01L19/12
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11371
• 代理人: 梁斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種泥石流沖擊力監(jiān)測系統(tǒng)及報警方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有技術(shù)中，泥石流的監(jiān)測技術(shù)主要分為接觸式和非接觸式兩大類型。本發(fā)明屬于接觸式監(jiān)測方法。現(xiàn)有的接觸式泥石流監(jiān)測裝置主要采用斷線法。斷線法是在泥石流溝床內(nèi)布設(shè)金屬感知線，一旦泥石流沖斷了該金屬感知線，接觸式泥石流監(jiān)測裝置產(chǎn)生一個斷線信號并根據(jù)該斷線信號實(shí)現(xiàn)報警。但在該金屬感知線沖斷之后該斷線法喪失了報警的功能，不能實(shí)現(xiàn)持續(xù)實(shí)時監(jiān)測。此外斷線法也不能測得沖擊力大小，進(jìn)而不能對泥石流規(guī)模做出準(zhǔn)確判斷。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種泥石流沖擊力監(jiān)測系統(tǒng)，通過設(shè)置撞擊板、保護(hù)筒、沖擊力傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、通信模塊以及終端設(shè)備，有效解決現(xiàn)有的接觸式泥石流監(jiān)測裝置在泥石流沖擊力過大時不能持續(xù)發(fā)出準(zhǔn)確實(shí)時的報警信號的問題。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種泥石流沖擊力監(jiān)測報警方法，方法基于設(shè)置撞擊板、保護(hù)筒、沖擊力傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、通信模塊以及終端設(shè)備的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，有效解決現(xiàn)有的接觸式泥石流監(jiān)測裝置在泥石流沖擊力過大時不能持續(xù)發(fā)出準(zhǔn)確實(shí)時的報警信號的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種泥石流沖擊力監(jiān)測系統(tǒng)，包括：撞擊板、保護(hù)筒、沖擊力傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置、通信模塊以及終端設(shè)備。

所述保護(hù)筒包括底壁和側(cè)壁，所述側(cè)壁環(huán)設(shè)于所述底壁，所述撞擊板設(shè)置于所述保護(hù)筒內(nèi)，所述沖擊力傳感器設(shè)置于所述底壁與所述撞擊板之間，所述沖擊力傳感器與所述數(shù)據(jù)采集裝置連接，所述數(shù)據(jù)采集裝置通過所述通信模塊與所述終端設(shè)備通信連接。

所述撞擊板受力時，所述沖擊力傳感器受擠壓產(chǎn)生電信號并發(fā)送至所述數(shù)據(jù)采集裝置，所述數(shù)據(jù)采集裝置將所述電信號轉(zhuǎn)化為沖擊力信號并通過所述通信模塊發(fā)送至所述終端設(shè)備，所述終端設(shè)備存儲有預(yù)設(shè)閾值，所述沖擊力信號包括沖擊力值，所述終端設(shè)備判斷所述沖擊力信號包括的沖擊力值是否超出預(yù)設(shè)閾值，若所述沖擊力信號包括的沖擊力值超出所述預(yù)設(shè)閾值，則發(fā)出報警信號。

可選的，在上述泥石流沖擊力監(jiān)測系統(tǒng)中，所述撞擊板的形狀大小與所述保護(hù)筒的截面形狀大小相匹配，所述沖擊力傳感器為多個，多個所述沖擊力傳感器設(shè)置于所述底壁與所述撞擊板之間。

所述數(shù)據(jù)采集裝置為多通道數(shù)據(jù)采集儀，各所述沖擊力傳感器分別與所述多通道數(shù)據(jù)采集儀的各通道連接，多個所述沖擊力傳感器產(chǎn)生多個電信號，所述多通道數(shù)據(jù)采集儀接收所述多個電信號并轉(zhuǎn)化為多個沖擊力信號并發(fā)送至所述終端設(shè)備，所述終端設(shè)備獲取各所述沖擊力信號中的沖擊力值得到平均值，當(dāng)所述平均值超出預(yù)設(shè)閾值時，所述終端設(shè)備發(fā)出報警信號。

可選的，在上述泥石流沖擊力監(jiān)測系統(tǒng)中，所述保護(hù)筒為圓柱筒，所述沖擊力傳感器為四個，四個所述沖擊力傳感器設(shè)置于所述底壁與所述撞擊板之間，相鄰兩個沖擊力傳感器之間的間距相同且到側(cè)壁的距離相同，一個沖擊力傳感器對應(yīng)所述多通道數(shù)據(jù)采集儀的一個通道。

可選的，在上述泥石流沖擊力監(jiān)測系統(tǒng)中，所述泥石流沖擊力監(jiān)測系統(tǒng)還包括聲光報警裝置，所述聲光報警裝置與所述終端設(shè)備連接，當(dāng)所述沖擊力值超出所述預(yù)設(shè)閾值時，所述終端設(shè)備控制所述聲光報警裝置發(fā)出聲光報警信號。

可選的，在上述泥石流沖擊力監(jiān)測系統(tǒng)中，所述泥石流沖擊力監(jiān)測系統(tǒng)還包括電源，所述電源與所述沖擊力傳感器連接。

可選的，在上述泥石流沖擊力監(jiān)測系統(tǒng)中，所述電源包括蓄電池和太陽能發(fā)電裝置，所述太陽能發(fā)電裝置與所述蓄電池連接，所述蓄電池與所述沖擊力傳感器連接。

可選的，在上述泥石流沖擊力監(jiān)測系統(tǒng)中，所述泥石流沖擊力監(jiān)測系統(tǒng)還包括信號放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述信號放大器連接于所述沖擊力傳感器與所述數(shù)據(jù)采集裝置之間，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接于所述數(shù)據(jù)采集裝置與所述通信模塊之間。

可選的，在上述泥石流沖擊力監(jiān)測系統(tǒng)中，所述通信模塊為無線通信模塊。

本發(fā)明還提供一種泥石流沖擊力監(jiān)測報警方法，應(yīng)用于上述的泥石流沖擊力監(jiān)測系統(tǒng)，所述方法包括：

所述沖擊力傳感器在撞擊板受力擠壓該沖擊力傳感器時產(chǎn)生電信號并發(fā)送至數(shù)據(jù)采集裝置；

所述數(shù)據(jù)采集裝置將所述電信號轉(zhuǎn)化為沖擊力信號，并通過通信模塊發(fā)送至終端設(shè)備，所述沖擊力信號包括沖擊力值；

所述終端設(shè)備接收所述沖擊力信號，并判斷所述沖擊力值是否超出預(yù)設(shè)閾值；

當(dāng)所述沖擊力值超出所述預(yù)設(shè)閾值時，所述終端設(shè)備發(fā)出報警信號。