[发明专利]一种滑坡智能监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及地质灾害智能监测技术，尤其涉及一种滑坡智能监测系统及方法。

背景技术

由于我国滑坡分布广且在三峡库区和西南高陡边坡，特别是以岩体为主要结构的边坡，地质灾害的发生与雨量有很大的关联，尤其是短时间内的集中强降雨；而在西北以黄土或者土壤为主要覆盖层的坡体，诱发滑坡等地质灾害的原因主要是土壤含水率，自重增加或者滑面摩擦力小等综合结果。并且我国部分滑坡呈现高位和高速远程滑坡-碎屑流的特征，不易调查，监测实施较为困难，如何有效的预防滑坡灾害的发生是关系民生的大事。

滑坡智能监测系统和方法主要应用在地质灾害监测系统中。目前的现有技术存在如下技术缺陷：

1)现有滑坡监测系统是大多数周期性采集数据，周期最少为1小时，一般为3小时，4小时，或1天。不能真正做到实时监测。

2)现有滑坡监测系统因周期性较长，不能真正做到捕获灾害发生的过程。

3)现有技术使用开环技术，周期性地发送的数据，导致大量无用重复数据被发送到控制中心，使得资源浪费。

4)在阴雨天气，太阳能电池无法正常充电，导致现有技术不能正常工作，无法监测滑坡变化。

5)现有技术多为单一参数监测，或为多参数捆绑式监测，不能有效的监测并分析灾害的发生。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种坡智能监测系统及方法，用以解决现有滑坡监测系统是大多数周期性采集数据，周期最少为1小时，一般为3小时，4小时，或1天。不能真正做到实时监测的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一方面，本发明实施例提供了一种滑坡智能监测系统，包括多参数智能监控子系统、多参数传感子系统和数据传输子系统；

多参数传感子系统，用于采集降雨量信息、土壤/滑面含水率信息及滑坡位移状态数据；

多参数智能监控子系统，用于根据所采集到的降雨量信息、土壤/滑面含水率信息触发强降雨监测模式或土壤/滑面含水率监测模式；

强降雨监测模式下，根据滑坡位移状态数据和降雨量信息确定滑坡位移状态数据采集的时间间隔，在有超出阈值的位移变化时将降雨量信息及滑坡位移状态数据通过数据传输子系统发出；

土壤/滑面含水率监测模式下，根据滑坡位移状态数据和土壤/滑面含水率信息确定滑坡位移状态数据采集的时间间隔，在有超出阈值的位移变化时将土壤/滑坡含水率信息及滑坡位移状态数据通过数据传输子系统发出。

本发明有益效果如下：本系统结合多种传感器，设定不同的模式，实时监测滑坡状态。克服了现有技术多参数捆绑式监测，在监测过程中因采集传感器参数周期过长导致的不能监测滑坡滑动全过程的缺陷，仅将有效数据进行发送，避免了资源浪费。

在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：

进一步，首先，根据滑坡初始位移变化情况，设定滑坡位移状态数据初始采集时间间隔；

然后，当降雨量或土壤/滑坡含水率达到阈值时，再随着降雨量或土壤/滑坡含水率的增大，逐步减小滑坡位移状态数采集时间间隔。

采用上述进一步方案的有益效果是：首先采集滑坡初始位移变化，即可得到速度加速度，结合滑坡历史位移曲线，即可设定合适的时间间隔。但是，随着降雨量或土壤/滑坡含水率的变化，会引起滑坡的位移发生变化，同时速度和加速度也会发生变化。设定降雨量或土壤/滑坡含水率的阈值，超过阈值时减小采集数据的时间间隔，在监测的同时，减少电能的消耗。

进一步，所述多参数传感子系统包括大气降雨传感终端、含水率传感终端、多通道地表位移监测网络；

大气降雨量传感终端，用于采集降雨量信息；

含水率传感终端，用于采集土壤/滑面含水率信息；

多通道地表位移监测网络，由至少一个拉绳位移传感器组成，用于采集地表位移状态数据。

采用上述进一步方案的有益效果是：大气降雨量和土壤/滑坡含水率是影响滑坡产生位移的重要影响因素，监测大气降雨量和土壤/滑坡含水率可帮助滑坡智能监测系统做出更准确的判断。设置多通道地表位移监测网络用于监测地表的变化，为滑坡预警提供数据。

进一步，多参数智能监控子系统包括微控制模块、时钟模块、数据存储模块和多通道IO端口；

微控制模块，用于实现多参数的采集、数据分析、监测模式的判断和监测控制；

时钟模块，提供系统采集周期；

数据存储模块，实现采集到的数据的存储；

多通道IO端口，与多参数传感子系统相连，用于采集数据的传输。