[發(fā)明專利]危險邊坡監(jiān)測預警系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710954900.3
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107633659B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 王建;徐輝;林海全;董鑫;趙李明;白向玉;黃澤舟;付玉蘭
• 申請（專利權）人: 中電科新型智慧城市研究院有限公司
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10;G01W1/14;G01L1/00
• 代理公司: 深圳市中科創(chuàng)為專利代理有限公司 44384
• 代理人: 譚雪婷;曹紅梅

1.一種危險邊坡監(jiān)測預警系統(tǒng)，其特征在于，其包括：

傳感器單元，用于檢測邊坡監(jiān)測點的位移、土壓力、小時降雨量以及日降雨量的傳感器單元；

第一存儲單元，用于儲存所述傳感器單元獲取的檢測數(shù)據(jù)；

第二存儲單元，用于存儲邊坡監(jiān)測點的地質環(huán)境數(shù)據(jù)；其中，所述地質環(huán)境數(shù)據(jù)包括邊坡監(jiān)測點的物質條件指標M、軟弱化結構面條件W、以及有效臨空面指標S；其中，M＝αFLd+βLSA+γLST，式中的FLd表示易滑地層分布，LSA表示斜坡上堆積的松散固體物質分布面積，LST表示厚度，α、β、γ為相應系數(shù)；W＝δDL+εDLB+θSR，式中的DL表示同堆積層界面，DLB表示堆積層與基巖界面，SR緩傾巖層界面，δ、ε、θ為對應系數(shù)；

預警分析單元，用于根據(jù)所述傳感器單元獲取的檢測數(shù)據(jù)與所述第二存儲單元存儲的地質環(huán)境數(shù)據(jù)判斷是否進行預警；所述預警分析單元設有初次預警模塊，傳統(tǒng)預警模塊以及神經(jīng)網(wǎng)絡預警模塊；初次預警模塊，傳統(tǒng)預警模塊以及神經(jīng)網(wǎng)絡預警模塊均與所述第一存儲單元連接，所述傳統(tǒng)預警模塊、神經(jīng)網(wǎng)絡預警模塊均與所述第二存儲模塊連接；

當傳感器單元檢測的邊坡監(jiān)測點處的位移、土壓力、小時降雨量以及日降雨量中至少某一監(jiān)測值大于或等于其各自的閥值時，初次預警模塊進行初次預警；若檢測到有初次預警，由傳統(tǒng)預警模塊和神經(jīng)網(wǎng)絡預警模塊對邊坡監(jiān)測點發(fā)生滑坡的風險性進行預測，當傳統(tǒng)預警模塊或者神經(jīng)網(wǎng)絡預警模塊預測的邊坡監(jiān)測點發(fā)生滑坡的風險性L大于設定的閥值時，傳統(tǒng)預警模塊或者神經(jīng)網(wǎng)絡預警模塊發(fā)出二次預警；

預警決策單元，用于根據(jù)所述預警分析單元的判斷結果對邊坡險情標記等級并發(fā)出報警信息；當僅檢測到初次預警時，將邊坡險情標記為I級；當同時檢測到初次預警與二次預警時，若二次預警由傳統(tǒng)預警模塊與神經(jīng)網(wǎng)絡預警模塊中的任意一個發(fā)出，則將邊坡險情標記為II級；若傳統(tǒng)預警模塊與神經(jīng)網(wǎng)絡預警模塊同時發(fā)出二次預警，則將邊坡險情標記為IV級，并進行報警；當檢測到初次預警后，若傳統(tǒng)預警模塊與神經(jīng)網(wǎng)絡預警模塊持續(xù)發(fā)出二次預警，則將邊坡險情標記為III級，并進行報警；

所述傳感器單元的輸出端與所述第一存儲單元的輸入端連接；所述第一存儲單元的輸出端、所述第二存儲單元的輸出端均與所述預警分析單元的輸入端連接；所述預警分析單元的輸出端與所述預警決策單元相連接。

2.如權利要求1所述的危險邊坡監(jiān)測預警系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器單元包括：用于檢測邊坡監(jiān)測點處位移的位移傳感器，用于檢測邊坡監(jiān)測點處土壓力的土壓力傳感器，以及用于檢測邊坡監(jiān)測點處的小時降雨量與日降雨量的雨量計。

3.如權利要求1所述的危險邊坡監(jiān)測預警系統(tǒng)，其特征在于，所述初次預警模塊內設有位移閥值、土壓力閥值、小時降雨量閥值以及日降雨量閥值，當傳感器單元檢測的邊坡監(jiān)測點處的位移、土壓力、小時降雨量以及日降雨量中至少某一監(jiān)測值大于或等于其各自的閥值時，所述初次預警模塊進行初次預警。

4.如權利要求1所述的危險邊坡監(jiān)測預警系統(tǒng)，其特征在于，所述傳統(tǒng)預警模塊采用傳統(tǒng)預測模型L＝R×G，其中，

L表示邊坡檢測點發(fā)生滑坡的危險性，當L大于設定的閥值時，則發(fā)出二次預警；

R＝R₁/R_1閥+R₂₄/R_24閥，其表示觸發(fā)滑坡發(fā)生的降雨因子，式中的R₁表示邊坡監(jiān)測點的小時降雨量，R_1閥表示觸發(fā)滑坡的小時降雨量閥值，R₂₄表示邊坡監(jiān)測點的日降雨量，R_24閥觸發(fā)滑坡的日降雨量閥值；

G＝M×W×S，其表示形成滑坡的必要地址環(huán)境因子。

5.如權利要求1所述的危險邊坡監(jiān)測預警系統(tǒng)，其特征在于，所述神經(jīng)網(wǎng)絡預警模塊采用多層神經(jīng)網(wǎng)絡預測模型，其輸入?yún)?shù)為邊坡檢測點的小時降雨量R₁、日降雨量R₂₄、物質條件指標M、軟弱化結構面條件W、以及有效臨空面指標S。