[发明专利]一种山洪泥石流监测鉴别的装置与灾害预警方法

权利要求书

1.一种山洪泥石流监测鉴别的装置，包括计算装置、传感器，放大器和模数转换器，其特征在于，所述传感器将采集获取的冲击力信号通过放大器和模数转换器转化为数字信号，并传递至计算装置，所述计算装置利用所述数字信号计算得到液体冲击信号的能量系数和固-液冲击能量比r_sl，结合能量系数的阈值范围和固-液冲击能量比r_sl的阈值范围监测鉴别泥石流模式， ， ，为固体颗粒冲击信号的能量系数，，其中泥浆冲击信号的特征频域为[_la,_lb]和颗粒冲击的特征频域为[_sa,_sb]，泥浆冲击信号的特征频域和颗粒冲击的特征频域通过现场实验或监测数据分析获得；_la为泥浆冲击信号特征频域范围的下边界值,_lb为泥浆冲击信号特征频域范围的上边界值；_sa为颗粒冲击的特征频域范围的下边界值,_sb为颗粒冲击的特征频域范围的上边界值；泥石流信号的能量谱。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述泥浆冲击信号的特征频域为[0.05,3]，所述颗粒冲击的特征频域为[300,600]。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当和r_sl无变化时，所述泥石流模式为无冲击，标记为第一模式参数；当0.98，r_sl5e-4时，所述泥石流模式为水流，标记为第二模式参数；当0.95≤≤0.98，5e-4≤r_sl≤5e-3时，所述泥石流模式为泥流，标记为第三模式参数；当0.65≤≤0.95，5e-2≤r_sl≤5e-3时，所述泥石流模式为泥石流，标记为第四模式参数；当0.65≤≤0.95，5e-2 ≤r_sl≤0.5时，所述泥石流模式为水石流，标记为第五模式参数；当0.65，r_sl1.0时，所述泥石流模式为碎屑流，标记为第六模式参数。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述计算装置将所述数字信号编码后通过无线电信号进行发射。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述传感器的特征频率大于3kHz。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述传感器包括第一传感器，第二传感器和第三传感器；所述第一传感器，第二传感器和第三传感器距离地表高度分别为0.5h₁，0.7h₂和0.8h₃， h₁为检测鉴别地的常年流水深度， h₂为监测鉴别地的泥石流启动水深度，h₃为检测鉴别地的近10年最大水深。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述传感器为直径为50-100mm的圆柱体。

8.一种山洪泥石流灾害预警方法，其特征在于，利用权利要求7所述的装置进行山洪泥石流灾害预警，将所述第一传感器，第二传感器和第三传感器安装于泥石流沟槽内，所述传感器受力面正向接触泥石流采集获取冲击力信号，所述传感器将采集获取的冲击力信号通过放大器和模数转换器转化为数字信号，并传递至计算装置，所述计算装置利用所述数字信号进行时频分析，并对所述传感器产生的模式参数进行信息编码，根据编码信息进行灾害预警。

9.根据权利要求8所述的山洪泥石流灾害预警方法，其特征在于，编码过程包括对所述第一传感器，第二传感器和第三传感器产生的泥石流模式进行鉴别，标记相应的模式参数，进行模式参数编号，预设灾害预警信息；所述灾害预警信息包括无灾害预警信息、山洪2级、山洪3级、山洪1级、泥流4级、泥流3级、泥流2级、泥流1级、泥石流4级、泥石流3级、泥石流2级、泥石流1级、水石流4级、水石流3级、水石流2级，水石流1级和碎屑流。