[發明專利]危險邊坡監測預警系統及方法

有效

• 申請號: 201710954900.3
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107633659B
• 公開（公告）日: 2019-07-23
• 發明（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

1.一種危險邊坡監測預警系統，其特征在于，其包括：

傳感器單元，用于檢測邊坡監測點的位移、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據；

第二存儲單元，用于存儲邊坡監測點的地質環境數據；其中，所述地質環境數據包括邊坡監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；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；

預警分析單元，用于根據所述傳感器單元獲取的檢測數據與所述第二存儲單元存儲的地質環境數據判斷是否進行預警；所述預警分析單元設有初次預警模塊，傳統預警模塊以及神經網絡預警模塊；初次預警模塊，傳統預警模塊以及神經網絡預警模塊均與所述第一存儲單元連接，所述傳統預警模塊、神經網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，由傳統預警模塊和神經網絡預警模塊對邊坡監測點發生滑坡的風險性進行預測，當傳統預警模塊或者神經網絡預警模塊預測的邊坡監測點發生滑坡的風險性L大于設定的閥值時，傳統預警模塊或者神經網絡預警模塊發出二次預警；

預警決策單元，用于根據所述預警分析單元的判斷結果對邊坡險情標記等級并發出報警信息；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，若二次預警由傳統預警模塊與神經網絡預警模塊中的任意一個發出，則將邊坡險情標記為II級；若傳統預警模塊與神經網絡預警模塊同時發出二次預警，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，若傳統預警模塊與神經網絡預警模塊持續發出二次預警，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所述的危險邊坡監測預警系統，其特征在于，所述傳感器單元包括：用于檢測邊坡監測點處位移的位移傳感器，用于檢測邊坡監測點處土壓力的土壓力傳感器，以及用于檢測邊坡監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所述的危險邊坡監測預警系統，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所述的危險邊坡監測預警系統，其特征在于，所述傳統預警模塊采用傳統預測模型L＝R×G，其中，

L表示邊坡檢測點發生滑坡的危險性，當L大于設定的閥值時，則發出二次預警；

R＝R₁/R_1閥+R₂₄/R_24閥，其表示觸發滑坡發生的降雨因子，式中的R₁表示邊坡監測點的小時降雨量，R_1閥表示觸發滑坡的小時降雨量閥值，R₂₄表示邊坡監測點的日降雨量，R_24閥觸發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境因子。

5.如權利要求1所述的危險邊坡監測預警系統，其特征在于，所述神經網絡預警模塊采用多層神經網絡預測模型，其輸入參數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。