[发明专利]一种滑坡多点位移智能监测装置及监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及地质灾害监测技术领域，尤其是一种滑坡多点位移智能监测装置及监测方法。

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。滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致。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。

滑坡对乡村最主要的危害是摧毁农田、房舍、伤害人畜、毁坏森林、道路以及农业机械设施和水利水电设施等，有时甚至给乡村造成毁灭性灾害。位于城镇的滑坡常常砸埋房屋，摧毁工厂、学校、机关单位等，并毁坏各种设施，造成停电、停水、停工，有时甚至毁灭整个城镇。发生在工矿区的滑坡，可摧毁矿山设施，伤亡职工，毁坏厂房，使矿山停工停产，常常造成重大损失。

滑坡按滑动速度划分有：蠕动型滑坡，通常人们凭肉眼难以看见其运动，只能通过仪器观测才能发现；慢速滑坡，每天滑动数厘米至数十厘米，人们凭肉眼可直接观察到滑坡的活动；中速滑坡，每小时滑动数十厘米至数米的滑坡；高速滑坡，每秒滑动数米至数十米的滑坡。

除了蠕动性滑坡，人们都能及早发现滑坡并及早撤离危险区域。对于蠕动性滑坡，其隐蔽性比较强，危害性比较大，人们难以发现，即便发现后由于其滑动较慢，无法估计其活跃度，给人们防灾避险带来难度。我国是地质灾害多发区，全国各地滑坡数以万计，普遍属于蠕动性滑坡，严重威胁这人民群的生命和财产安全。

目前我国现有的地质灾害滑坡监测方法有群测群防和专业监测两种方式。

群测群防监测方式一般有人工监测桩和滑坡伸缩仪，其中人工监测桩是在滑坡体裂缝两侧立两个立桩，通过卷尺测量两个监测桩的相对位移，并做好记录，用于观测裂缝的拉张程度；滑坡伸缩仪是一种改进型的人工监测桩，将卷尺和电子元器件集成到一起，并增加了报警装置，其设备一端安装在滑坡体裂缝稳定一侧，拉绳一端安装裂缝不稳定一侧，滑坡伸缩仪内置位移阈值开关，当位移达到预警值后，滑坡伸缩仪触发外置报警器报警，提醒居民防灾减灾。

专业监测方式有拉绳位移监测仪、地表GNSS监测仪、深部位移监测仪、地面激光雷达扫描仪和InSAR监测。其中拉绳位移监测仪安装到滑坡体裂缝两侧，监测裂缝两侧的相对位移，并将监测数据通过GPRS网络传输到远程预警中心，实现了野外无人值守自动采集功能。其精度达到1mm级，系统比较稳定；地表GNSS监测仪利用卫星定位及算法实现滑坡体地表(X,Y,Z)三维的绝对位移监测，精度达到5mm级，对于仿真建模，整体把握滑坡体变化趋势有着绝对优势；深部位移监测仪是利用钻孔倾斜仪测量钻孔内滑动带处的倾角来计算滑坡的相对位移量，对于蠕动性滑坡监测效果明显；地面激光雷达扫描仪是利用计算机控制激光雷达对滑坡体整个面进行快速扫描，并将扫描结果与历史扫描数据对比，解算出滑坡体变形趋势；InSAR监测是利用星载或机载干涉雷达获取滑坡体影响图，其中每一像素既包含地面分辨元的雷达后向散射强度信息，也包含与斜距有关的相位信息，将覆盖同一地区的两幅雷达图像对应像素的相位值相减可得到一个相位差图，这些相位差信号能反映处地表变形程度。

发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术存在以下缺陷和不足：

1、拉绳位移监测仪不能监测整个滑坡体的变化趋势，如果想监测整个滑坡体变化趋势，需要布设多台设备，造成施工量大，且成本高；

2、地表GNSS监测仪功耗较大，成本较高，解算速度慢，且受电磁和环境影响较大，严重影响精度；

3、深部位移监测仪由于其安装在钻孔内，对于绝大部分滑坡来说不具备钻孔，要安装深部位移监测仪需要打钻，其工作量和成本增加不少；

4、地面激光雷达扫描仪其缺点是不能滤除植被，对于植被茂密的东南和西南地区，其监测效果不佳。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种滑坡多点位移智能监测装置及监测方法，能够解决现有技术的不足，实现智能化控制，体积小巧、安装方便、操作简单、精度高、数据可视化，可实现对滑坡整体或局部变形趋势的监测，及时发出预警信息。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种滑坡多点位移智能监测装置，包括，

智能控制模块,用于滑坡多点位移监测模块内图像采集、图像识别、姿态控制、激光测距各模块的协调、数据深度处理，数据存储显示，数据通信方式选择及供电方式选择；