[实用新型]多通道泥石流断线监测预警装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种预警装置，具体的说是一种多通道泥石流断线监测预警装置。 

背景技术

泥石流的预警工作在前苏联、美国、日本等国已开展有几十年的时间。20世纪70年代中期，前苏联提出了泥石流的时间预报、空间预报、规模和特征值预报的概念；70年代末期，前苏联哈萨克斯坦科学院通过切莫尔干人工试验成功研制了世界第一部泥石流警报器，日本利用降雨的实际观测和模型实验方法探讨了不同条件下的泥石流预警方法。90年代美国为监测菲律宾皮纳图博火山泥石流而设置的5套报警仪器均成功发回信息，为避免人员伤亡做出了贡献。美国国家气象局(NWS)和美国地质调查局(USGS)从1986年至1995年在旧金山海湾地区合作进行了泥石流灾害早期预警系统的试运行工作。该系统把降雨的预报和观测结果与降雨的经验临界值结合起来分析降雨型泥石流的触动时间。从1995年开始，在降雨定量评价和预报方面取得了显著的进步，比较成功地开发出泥石流预报灾害的模型。随着GIS的发展，降雨预报和灾害模型在空间和时间上的联系更加紧密。不幸的是，美国发生的几次泥石流灾害事件，还是造成了人类生命和财产的损失。2005年，美国地质调查局和美国内政部以第1283号通函形式发布了“NOAA—USGS泥石流预警系统”报告，该报告是由美国国家海洋与大气管理局、美国地质调查共同成立的泥石流研究小组对最先进的降水预报系统和泥石流灾害评估基础上完成的，提出了建立泥石流预警系统示范工程，并在最近发生过火灾的加利福尼亚州南部地区和重点研究区建立了泥石流预警系统的示范工程，这是目前国际上最全面、先进的泥石流早期预警系统。

我国学者自80年代开展了预警的综合研究，探讨了区域泥石流发生的临界雨量作为预报、警报依据的方法；在泥石流预警仪器的研制上，也取得了重大成果，开发出了以下几种监测预警的方法：

①接触型泥石流报警传感器：其工作原理是通过量测传感器(安装在泥石流断面侧壁的盆形凹槽里)被泥石流体淹没之前的高电位和传感器被泥石流体淹没后沟通的电流从变压器流经限流电阻、传感器、泥石流体、接地极又回到变压器的回路电压，借助于其之间的差异，来判别传感器是否被淹没，从而确定和发报泥石流是否发生及发生的规模；

②超声波泥位报警：考虑到泥石流流深能直观地反映泥石流规模大小和可能危害的程度，利用回声测距的原理，测得传感器断面的泥石流流深来判定泥石流发生的规模；

③遥测地声警报：泥石流运动过程中摩擦、撞击沟床和岸壁而产生振动，并沿沟床方向传递，称之为泥石流地声。其信号具有一狭窄的频率范围，且其卓越频率较其它频率成分(环境噪声)至少高出20分贝。另外，地声信号的强度与泥石流规模成正。利用泥石流地声的这些特点，即可通过信号接收与转换，对泥石流实施报警，报警装置自收到泥石流地声信号开始报警，泥石流停歇，信号消失，因而从原理上消除了错报．漏报的可能。

此外，近年来我国学者已注意到新技术新方法在泥石流预测预报中的应用，使用遥感技术、灰色系统理论、专家系统判别技术、信息处理技术、计算机仿真和人工神经网络方法等进行泥石流预测预报。

尽管泥石流监测预报已经取得了显著的成果，但还远不能满足减灾工作的要求。这主要表现在以下三个方面：

(1)泥石流预报存在着不确定性。这是泥石流监测预报的基本理论问题，也是预报的方法论问题。由于泥石流发生背景的复杂性以及对其形成机理和汇流规律的理解还不是十分清楚，激发泥石流的雨量和雨强尚不能准确定量。另外，泥石流预报精度也只能限定在气象部门对降雨天气过程有了明确预报结论的前提之下。因而，泥石流预报的准确程度不能超过暴雨预报的准确率。暴雨出现是随机事件，暴雨预报也具有概率性。在此前提下做出的泥石流发生预报也具有随机性。泥石流监测预报精度的提高除依赖于天气预报精度的提高外，还有赖于泥石流形成条件与形成机理研究的深化。泥石流预报的非确定性，为泥石流预报提出了新的课题。