[發明專利]一種泥石流滑坡災害監測預警系統及評估方法

有效

• 申請號: 202111068002.0
• 申請日: 2021-09-13
• 公開（公告）號: CN113781747B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 聞敏杰;董梅;吳君濤;邱欣晨
• 申請（專利權）人: 浙江永欣聯科信息科技股份有限公司
• 主分類號: G08B21/10
• 分類號: G08B21/10;F16M11/08;F16M11/22;G01S19/42
• 代理公司: 浙江永航聯科專利代理有限公司 33304
• 代理人: 蔡鼎

1.一種基于泥石流滑坡災害監測預警系統的評估方法，所述泥石流滑坡災害監測預警系統，包括北斗通訊模塊、預警中空室和若干安裝基座機構，其特征在于，所述安裝基座機構上設有角度調節機構（6）、耐腐蝕控制箱（8）和雨水傳感器（9），角度調節機構（6）上設有若干加固板（4），耐腐蝕控制箱（8）內部設有監測單元一，耐腐蝕控制箱（8）之間設有傳感器拉線（10），耐腐蝕控制箱（8）上端設有安裝支架，安裝支架上設有漂浮球（7），漂浮球（7）內部設有監測單元二，耐腐蝕控制箱（8）的上側表面設有太陽能光伏板（14），北斗通訊模塊分別與預警中空室、監測單元一和監測單元二之間通過無線通訊連接，預警中空室與監測單元一之間通過無線通訊連接；

所述北斗通訊模塊包括定位通訊模塊和衛星監視模塊，預警中空室為可以對收集到的各類信息進行大數據分析處理的氣象局或災害應急中心；

所述安裝基座機構包括安裝盤（1），安裝盤（1）的下端設有若干圓周均布插合釘（2），安裝盤（1）的上端中部設有套接桿（11），套接桿（11）上設有若干配重環（3），套接桿（11）的上端固定有滑動主桿（12），耐腐蝕控制箱（8）固定在滑動主桿（12）的上端；

所述角度調節機構（6）包括鉸接座（21），鉸接座（21）滑動設置在滑動主桿（12）上，鉸接座（21）上固定有若干鎖緊螺桿（20），鎖緊螺桿（20）的端部抵觸在滑動主桿（12）上，鉸接座（21）上固定有兩個對稱的鉸接軸（22），兩個鉸接軸（22）上轉動設有轉動座（18），轉動座（18）上轉動設有轉動環（17）；

所述轉動座（18）的內部開設有限位孔（19），限位孔（19）套設在鉸接座（21）上，限位孔（19）的寬度與轉動座（18）的寬度相同，限位孔（19）的長度大于轉動座（18）的寬度，限位孔（19）的內部設有對稱的鉸接孔（23），鉸接孔（23）轉動設置在對應位置的鉸接軸（22）上；

所述加固板（4）通過若干彈簧鉸鏈（16）設置在轉動環（17）的外側，且轉動環（17）的外側的每一側面均對應設有一個加固板（4），加固板（4）上設有安裝螺帽，安裝螺帽上設有加固螺桿（5），加固螺桿（5）的方向向外；

所述耐腐蝕控制箱（8）上設有密封的玻璃窗（15）和若干的出線接頭（13），傳感器拉線（10）與出線接頭（13）連接，耐腐蝕控制箱（8）的內部設有電源模塊一、閃光燈和光電轉換器，監測單元一包括攝像頭一、Wi-Fi模塊、信息處理模塊、MCU控制模塊、GPS無線模塊和拉線位移傳感器，拉線位移傳感器的拉線與出線接頭（13）相連接，攝像頭一和閃光燈正對于玻璃窗（15）；

所述安裝支架包括兩個對稱的安裝桿（25），安裝桿（25）的下角均固定有安裝板（24），安裝板（24）固定在耐腐蝕控制箱（8）上，安裝桿（25）上設有限位座（26），限位座（26）上設有插合座（27），漂浮球（7）采用密度小于水的材料制成，漂浮球（7）上設有觀察窗（29）和充電孔（28），充電孔（28）上設有密封蓋，漂浮球（7）的內部設有電源模塊二、兩個電機推桿和補光探照燈，兩個電機推桿的伸縮端伸出漂浮球（7），電機推桿的伸縮端固定在插合座（27）內部，監測單元二包括信號發射模塊、GPS定位模塊、內置控制模塊和攝像頭二，攝像頭二和補光探照燈正對于觀察窗（29）；

所述雨水傳感器（9）包括上安裝架（30）和下安裝架（31），上安裝架（30）和下安裝架（31）固定在滑動主桿（12）上，上安裝架（30）上設有雨水量筒（32），雨水量筒（32）與下安裝架（31）之間設有流量傳感器；

其特征在于，評估步驟如下：步驟一，構建地面監測網絡：在山坡上挖出若干預埋孔，將安裝基座機構放入預埋孔內部，插合釘（2）插入土壤內部，回填泥土覆蓋配重環（3），根據山坡的斜度，調節鉸接座（21）在滑動主桿（12）上滑動，用于調節鉸接座（21）的高度，即調節加固板（4）的高度，調解完成后，擰緊鎖緊螺桿（20），轉動座（18）圍繞兩個鉸接軸（22）轉動，用于調節轉動座（18）的角度，即調節若干加固板（4）的角度，轉動環（17）可帶動加固板（4）圍繞轉動環（17）轉動，從而調節若干加固板（4）的位置，用以避讓上坡上的植物或碎石等，保證加固板（4）貼合斜坡；打開加固板（4），彈簧鉸鏈（16）受力張開，保證加固板（4）貼合山坡，加固螺桿（5）螺入安裝螺帽內部，并插入山坡，用以鎖定加固板（4），用以支撐本裝置；再將用傳感器拉線（10）連接兩個耐腐蝕控制箱（8）的出線接頭（13），啟動雨水傳感器（9）、監測單元一和監測單元二；

步驟二，構建地面固定預警網絡：監測單元一與北斗通訊模塊及預警中控室連接，監測單元一將實時監到的測數據傳輸給北斗通訊模塊及預警中控室連接，北斗通訊模塊與預警中控室連接，可進行實時定位和實時監視，預警中控室對信息進行大數據分析處理；

步驟三，構建地面移動預警網絡：監測單元二與北斗通訊模塊，監測單元一將實時監到的測數據傳輸給北斗通訊模塊，北斗通訊模塊與預警中控室連接，可進行實時定位和實時監視，預警中控室對信息進行大數據分析處理，形成評估數據；

步驟四，當發生泥石流時，加固螺桿（5）脫離山坡，彈簧鉸鏈（16）復位，帶動加固板（4）向內靠攏合起，形成一個保護罩，保護耐腐蝕控制箱（8），避免泥土石頭的沖擊，安裝基座機構，此時安裝基座機構發生振動傾斜或傾倒，同時傳感器拉線（10）會折斷，漂浮球（7）離開耐腐蝕控制箱（8），隨泥石流移動，監測單元一和監測單元二會同時將相關信息傳遞至北斗通訊模塊和預警中空室，北斗通訊模塊和預警中空室立刻發出預警信息；

步驟五，根據監測單元一和監測單元二以及大數據分析處理，評估此次泥石流的災害程度；

步驟六，根據前期記錄的信息分析，可實時分析雨水傳感器（9）、監測單元一和監測單元二的監測信息，進行預警評估，如分析評估會產生發生泥石流，則在泥石流發生前進行預警，通知該地區人員撤離該地區，保證保護人身財產安全。