[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

本發明公開了一種危險邊坡監測預警系統，其包括：傳感器單元、第一存儲單元、第二存儲單元、預警分析單元以及預警決策單元。其中，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。第一存儲單元用于儲存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。預警分析單元用于根據采集的數據判斷是否進行預警。預警決策單元用于根據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。本發明的有益效果在于既可以有效監測邊坡的異常情況，又可以起到及時預警的效果，使得相關人員提前做好防范措施。

技術領域

本發明涉及邊坡監測的技術領域，特別涉及一種危險邊坡監測預警系統及方法。

背景技術

現有邊坡監測技術主要是通過布線及各種傳感器、機械等設施，獲取邊坡上監測點處的位移，土壓力等，通過相應參數改變推斷邊坡狀態。由于邊坡發生滑坡、泥石流等險情與邊坡檢測點的地質環境因素以及降雨情況有著密切的聯系，而現有檢測的數據未能有效采集并利用這些信息，當監測到邊坡異常時，災害大多已經發生，不能起到提前的預警作用。

發明內容

為解決上述問題，本發明的主要目的是提供一種危險邊坡監測預警系統，該系統既可以有效監測邊坡的異常情況，又可以起到及時預警的效果，使得相關人員提前做好防范措施。

為實現上述目的，本發明提出的危險邊坡監測預警系統，其包括：傳感器單元、第一存儲單元、第二存儲單元、預警分析單元以及預警決策單元。其中，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，該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。預警分析單元用于根據傳感器單元獲取的檢測數據與第二存儲單元存儲的地質環境數據判斷是否進行預警。預警決策單元用于根據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。傳感器單元的輸出端與第一存儲單元的輸入端連接。第一存儲單元的輸出端、第二存儲單元的輸出端均與預警分析單元的輸入端連接。預警分析單元的輸出端與預警決策單元相連接。

優選地，傳感器單元包括位移傳感器、土壓力傳感器以及雨量計。其中，位移傳感器用于檢測邊坡監測點處位移，土壓力傳感器用于檢測邊坡監測點處的土壓力，雨量計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。

優選地，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第一存儲單元連接，傳統預警模塊、神經網絡預警模塊均與第二存儲模塊連接。

優選地，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，初次預警模塊進行初次預警。

優選地，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。

優選地，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，

其中，M＝αFLd+βLSA+γLST，式中的FLd表示易滑地層分布，LSA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；