[發(fā)明專利]應(yīng)用多監(jiān)測點協(xié)同作用的滑坡整體穩(wěn)定性安全預(yù)警系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110576887.9
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113295212B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱海軍;聶聞;杜馳;楊冬冬;劉子敬
• 申請（專利權(quán)）人: 西北大學(xué)
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G08B21/10
• 代理公司: 北京和聯(lián)順知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11621
• 代理人: 王海波

本發(fā)明屬于坡體穩(wěn)定性監(jiān)測預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種應(yīng)用多監(jiān)測點協(xié)同作用的滑坡整體穩(wěn)定性安全預(yù)警系統(tǒng)，應(yīng)用多監(jiān)測點協(xié)同作用的滑坡整體穩(wěn)定性安全預(yù)警系統(tǒng)包括：歷史信息采集模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊、中央控制模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、指標確定模塊、權(quán)重確定模塊、綜合評價模塊以及預(yù)警模塊；本發(fā)明方法在邊坡穩(wěn)定性評價與監(jiān)測預(yù)警中綜合考慮邊坡主滑區(qū)位移監(jiān)測點形變、降雨、地質(zhì)影響，靈活選取能反映邊坡整體穩(wěn)定性的多個定性、定量指標，并分別確定權(quán)重，能夠綜合對邊坡整體穩(wěn)定性進行階段劃分及監(jiān)測預(yù)警，提高預(yù)測模型的準確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于坡體穩(wěn)定性監(jiān)測預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用多監(jiān)測點協(xié)同作用的滑坡整體穩(wěn)定性安全預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，滑坡是破壞性和危害性非常嚴重的地質(zhì)災(zāi)害之一，滑坡穩(wěn)定性的科學(xué)監(jiān)測與預(yù)測預(yù)報是科學(xué)防災(zāi)減災(zāi)工程的基礎(chǔ)與前提。

在滑坡地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警與防治和邊坡穩(wěn)定性評價領(lǐng)域，廣泛采用的預(yù)測評價方法為極限平衡法和位移監(jiān)測法。極限平衡法，是將滑坡體視為剛體，通過計算滑面上抗滑力與下滑力的比值作為安全系數(shù)，評價邊坡的穩(wěn)定性。該方法雖是物理力學(xué)模型且有明確的穩(wěn)定性判據(jù)，但該模型是一種與時間無關(guān)的靜態(tài)物理力學(xué)模型，因此，該方法評價不了邊坡穩(wěn)定性隨時間的變化規(guī)律，因而無法對滑坡進行監(jiān)測預(yù)警。位移監(jiān)測方法是在滑坡位移監(jiān)測的基礎(chǔ)上，以位移參數(shù)及其變化作為邊坡穩(wěn)定與否和穩(wěn)定程度的預(yù)測參數(shù)與評價準則，所以其在某種程度克服了極限平衡法的不足與局限。由于邊坡穩(wěn)定性狀態(tài)能通過位移監(jiān)測直觀反映，且位移監(jiān)測方法具有實施容易、計算精度高等特點，因此，該類方法在我國重大工程滑坡區(qū)域已得到了普遍應(yīng)用。應(yīng)當承認，位移監(jiān)測方法對于滑動邊界條件簡單、邊坡物質(zhì)組成和動力因素單一的土壤滑坡或堆積滑坡的預(yù)測、評價和防治具有重要意義。然而對于邊界與動力條件復(fù)雜的大型滑坡而言，滑坡的發(fā)展過程是臨滑速率、前緣位移、后緣數(shù)量、滑坡周圍裂縫擴展、邊坡變化以及地下水位等因素綜合作用的發(fā)展過程，所以對其成功預(yù)報往往并非僅依據(jù)某一點位移監(jiān)測數(shù)據(jù)來判斷的，而是根據(jù)上述宏觀地質(zhì)形變情況綜合預(yù)報的。由此決定了位移監(jiān)測方法所依據(jù)的位移監(jiān)測數(shù)據(jù)僅能代表監(jiān)測點所在區(qū)域的邊坡局部穩(wěn)定性，無法反映邊坡整體穩(wěn)定性。

通過上述分析，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題及缺陷為：現(xiàn)有的邊坡穩(wěn)定性評價方法無法對邊坡進行安全預(yù)警且評價精準度不高。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用多監(jiān)測點協(xié)同作用的滑坡整體穩(wěn)定性安全預(yù)警系統(tǒng)。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種應(yīng)用多監(jiān)測點協(xié)同作用的滑坡整體穩(wěn)定性安全預(yù)警系統(tǒng)，所述的應(yīng)用多監(jiān)測點協(xié)同作用的滑坡整體穩(wěn)定性安全預(yù)警系統(tǒng)包括：

歷史信息采集模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊、中央控制模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、數(shù)據(jù)分析模塊、指標確定模塊、權(quán)重確定模塊、綜合評價模塊以及預(yù)警模塊；

歷史信息采集模塊，與中央控制模塊連接，用于采集滑坡地區(qū)的地質(zhì)、降雨、歷史滑坡記錄以及其他數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)采集模塊，與中央控制模塊連接，用于利用設(shè)置于多個監(jiān)測點的監(jiān)測設(shè)備進行數(shù)據(jù)采集；

環(huán)境數(shù)據(jù)采集模塊，與中央控制模塊連接，用于利用濕度傳感器以及風(fēng)力傳感器進行監(jiān)測區(qū)域濕度、風(fēng)力數(shù)據(jù)采集；同時用于利用數(shù)據(jù)接口獲取氣象部門監(jiān)測的滑坡區(qū)域的預(yù)計降雨或其他氣候數(shù)據(jù)；

綜合評價模塊，與中央控制模塊連接，用于基于預(yù)處理的數(shù)據(jù)結(jié)合穩(wěn)定性指標以及相應(yīng)權(quán)重進行整體穩(wěn)定性評價；

所述基于預(yù)處理的數(shù)據(jù)結(jié)合穩(wěn)定性指標以及相應(yīng)權(quán)重進行整體穩(wěn)定性評價包括：

將因子分子與模糊數(shù)學(xué)的隸屬度相結(jié)合，得出單個指標的因子隸屬度，并評價單個指標的穩(wěn)定性；通過計算綜合權(quán)重，得到對應(yīng)于不同指標水平的綜合評價權(quán)重；用模糊模型中的統(tǒng)一權(quán)重計算獲得滑坡穩(wěn)定性評估的綜合權(quán)重矩陣，計算得到滑坡穩(wěn)定性評價狀況；