[发明专利]一种山洪泥石流电磁波泥水位监测装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种山洪泥石流电磁波泥水位监测装置及系统，属于地质安全监测技术领域。

背景技术

泥石流是一种能够短时间造成巨大经济损失和大量人员伤亡的自然灾害，具有突发性强、预测预报难度大、来势猛、成灾快、破坏性强、季节性强、频率高、地域性明显、易发性强等特点。现有的对泥石流灾害的监测方法主要采用在野外建立建议监测点，利用超声波测量仪器对泥水位进行测量。

采用超声波泥水位监测的方法存在以下缺陷和不足：超声波作为一种机械波，在传播的过程中容易受到周围环境以及传播介质的影响，温度、大气压力等都会影响超声波测量的精度。由于超声波传播速度较低，所以用于实时监测会有一定的滞后性。超声波测距过程中要求超声波发射端与接受端垂直于被测面，否则将会导致接收到的超声波信号过低而无法测量，这就对仪器的安装提出了较高的要求，并且在泥石流发生时液面波动剧烈，无法保持与仪器的垂直，这种情况下，利用超声波对泥水位监测的可靠性无法保证。

发明内容

本发明为解决现有的采用超声波泥水位监测技术中存在的容易受环境和传播介质的影响、存在一定的滞后性、设备安装要求较高以及可靠性较差的问题，进而提供了一种山洪泥石流电磁波泥水位监测装置及系统。为此，本发明提供了如下的技术方案：

一种山洪泥石流电磁波泥水位监测装置，包括传感器模块、信号放大器、A/D转换器、主控单元、无线传输模块和报警模块，所述传感器模块的信号输出端与所述信号放大器的信号输入端连接，所述信号放大器的信号输出端与所述A/D转换器的信号输入端连接，所述A/D转换器的信号输出端与所述主控单元的信号输入端连接，所述主控单元的信号输出端分别与所述无线传输模块的信号输入端和所述报警模块的信号输入端连接，所述报警模块的信号输出端与所述无线传输模块的报警信号输入端连接。

一种山洪泥石流电磁波泥水位监测系统，包括数据中继站、远程服务器和山洪泥石流电磁波泥水位监测装置；

所述山洪泥石流电磁波泥水位监测装置用于对监测点的雨量、地声、泥水位进行采集，并将采集的数据通过AD转换后发送给数据中继站，同时分析采集的数据，若满足发生山洪泥石流的条件则向所述数据中继站发出相应级别的预警信号；

所述数据中继站用于将所述山洪泥石流电磁波泥水位监测装置发送的数据和预警信号发送给所述远程服务器；

所述远程服务器用于保存所述山洪泥石流电磁波泥水位监测装置发送的数据，并且当将所述山洪泥石流电磁波泥水位监测装置发送预警信号时，提示工作人员。

本发明采用微波雷达对泥水位进行监测，微波雷达采用非接触测量的方式，应用范围广，可用于液体、乳状体、熔融体等形态物体的野外测量，被侧介质可以是易燃、易爆、腐蚀性强的高温、高压状态物质；微波雷达采用高频电磁波进行测量，具有不受温度、压力、惰性气体和蒸汽的影响，也不受被测介质物理特性变化等影响，测量精度可达到毫米级，优于机械波的相关特性；微波雷达发射的电磁波功率仅为1mW，能源消耗少，并且由于其内部没有机械部件，不易磨损，使用寿命长，可实现很高的防护等级，适用于无人值守的野外环境；结合传统的泥石流预测机制，以超声波泥水位监测为主，雨量监测、地声监测为辅，形成多级预警系统；监测信息通过中继站传输到远程服务器，在发生泥石流时，预警信息可通知到相关负责人。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的具体实施方式提供的山洪泥石流电磁波泥水位监测装置的结构示意图；

图2是本发明的具体实施方式提供的电磁波泥水位传感器测量原理图；

图3是本发明的具体实施方式提供的电磁波泥水位传感器发射的电磁波信号周期状态示意图；

图4是本发明的具体实施方式提供的山洪泥石流电磁波泥水位监测系统的结构示意图；

图5是本发明的具体实施方式提供的山洪泥石流电磁波泥水位监测系统的预警逻辑框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。