[发明专利]一种基于激光测距的滑坡监测报警方法及装置

说明书

技术领域：

本发明涉及使用激光测距仪对滑坡体位移进行自动连续监测，具体涉及到一种基于激光测距的滑坡监测报警方法及装置。属于防灾减灾技术领域。

背景技术：

滑坡是斜坡岩土体沿着惯通的剪切破坏面所发生的滑移地质现象，滑坡常常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。我国是一个多山的国家，山区占我国陆地总面积的69.4％，山区人口占全国总人口的一半以上。山区地质构造复杂，生态环境脆弱；随着山区建设速度加快，生态环境遭到破坏，泥石流、滑坡、崩塌、山洪等山地灾害暴发频繁。据统计，山地灾害平均每年导致我国经济损失达57亿元人民币，其中滑坡占60％以上。人类与滑坡的斗争由来已久，使用的方法大至分为：①简单观测法；②设站观测法；③仪表观测法；④图像识别法；⑤GSM监测法；⑥雷达扫描法。每种方法各有优缺点，要么监测精度低，不能24小时全天候监测报警；要么投入大，不便于推广应用。前三种方法都需要在滑坡体主要裂缝或裂缝边上安装监测位移的传感器或设备，如果主要裂缝是在施工人员不易到达的区域，就增大了安装难度和危险性。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是提供一种测量精度高、受环境影响小、无接触式监测、使用简单方便、能实时自动测量打印、并通过设定滑坡预警值进行报警、并使用无线网络将信息远程传送的方法及装置。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：发明一种基于激光测距的滑坡监测报警方法及装置，其关键技术在于：由多个旋转支架、激光测距仪、组成测量系统，控制模块、存贮器、无线模块、接口模块、数显屏组成监测报警主机，连同警笛组成监测报警系统，贮存于监测报警系统内的各种数据，不会因断电而消失，见图1。太阳能板、太阳能控制器、蓄电池组成供电系统。

在图1中，激光测距仪用于测量基站到监测点反射板的距离，旋转支架为三维旋转支架，包括手动云台和底座支架，可带动激光测距仪作三维旋转至设定的位置进行测距；控制模块负责提供定时开关机信号，处理由无线网络和激光测距传感器传来的各种信息，向数显屏、存贮器发送数据、并判别位移值(或位移变化速率)是否达到设定的报警阀值；无线模块负责接收和发送信息；警笛用于现场报警，其工作原理流程见图2。太阳能板是将太阳能转化为电能并通过太阳能控制器送往蓄电池中存储起来，由蓄电池为测量系统和监测报警系统提供需要的电力。

本发明具有以下优点：

1、监测精度高，一般测量范围在0.05-200米的测量误差小于3mm；

2、抗干扰能力强，受环境影响小、体积小、重量轻、装置安装灵活方便，不受各种地形影响，尤其是一些施工人员很难到达的地区；

3、操作简单速度快，监测更加灵活，能够对目标物(落石、滑坡)进行动态监测。

4、可以随时对监测装置进行远程无线操作和查询。无需操作人员在现场守候，达到设定的预警值时，装置自动以无线方式上报告警信息至监控中心，并发出声光报警。

5、该监测方式属于非接触式监测，监测现场无须靠近或进入监测区域，设备也不易损坏，可重复使用，降低维护成本。

附图说明：

图1：本发明的滑坡监测报警装置结构示意图

其中：1—旋转支架；2—激光测距仪；3—存贮器；4—控制模块；5—接口模块；6—无线模块；7—数显贮存器；8—警笛；9—数据接口。

图2：本发明的工作原理流程图。

图3：本发明的滑坡监测报警装置安装示意图。

其中：12—太阳能板；13—报警监测主机；14—太阳能控制器；15—蓄电池；16—天线；17—防雨防盗箱；18—支架；20—滑坡裂缝；21—滑坡体；22—反射板；23—支架；A1、A2—滑坡监测点。

具体实施方式：

在不受滑坡影响的地方预埋支架(18)，防雨防盗箱(17)固定在支架上；顶部安装太阳能板(12)，天线(16)安于箱外，箱内安放太阳能控制器(14)、蓄电池(15)、监测报警主机(13)、旋转支架(1)；激光测距仪(2)固定在旋转支架(1)上，如果需要对2个以上监测点进行监测，就需要2个以上的旋转支架和激光测距仪。激光测距仪(2)的数据线接入监测报警主机(13)，连接好全部电源。选取监测点，为保障测量精度，将支架(23)插入地下使其稳固，将反射板(22)安在支架上，见图3。调试好激光测距方向，打开电源，测量出监测点的反射板(22)到本机的初始距离数据；设定位移报警阀值(位移值、位移变化速率)、采样时间间隔、多组接收电话、报警短信内容、语音留言。