[实用新型]一种岩溶塌陷监测与预警系统

说明书

本实用新型公开了一种岩溶塌陷监测与预警系统，包括监控中心、若干个控制节点和若干个监测节点，监控中心分别与若干个控制节点连接，每个控制节点分别与若干个监测节点连接；通过对地下土体瞬时振动信号采集来对岩溶塌陷进行检测和预警，可准确的监测塌陷前兆，及时给出预警信号。在现有监测方法手段的基础上，本实用新型增加了无线通信功能，使得检测装置体积微小化、布设灵活化，系统工作智能化，降低了监测方法和检测装置的布置难度、布置成本预警信息获取难度，提升了系统的智能化和适应不同环境能力。

技术领域

本实用新型涉及地质灾害监测技术领域，具体是一种岩溶塌陷监测与预警系统。

背景技术

岩溶塌陷作为岩溶区最主要的地质环境问题之一，广泛分布于世界各国。我国作为岩溶大国，岩溶分布面积约占国土面积的36%，同时也面临着岩溶塌陷等严重的地质问题。近年来，随着在岩溶区的人类工程活动的不断增加和极端气候的不断加剧，岩溶塌陷地质灾害逐年呈现高发频发态势，其隐蔽性、突发性、反复性等特征越来越明显，对人们的生产生活造成了不同程度的影响和威胁。但岩溶塌陷灾害的可预见性很低，如何对岩溶塌陷地质灾害进行预测和预警，减小甚至避免灾害对正常的生产生活的干扰和威胁，成为一个不可避免的需解决的问题。

目前对于岩溶塌陷的检测内容主要有变形破坏宏观前兆、塌陷动力检测和土体变形监测等，其中土体变形监测是对岩溶塌陷活动最直接有效的检测内容之一。目前针对土体变形监测的方法主要有时域反射法、分布式光纤传感检测技术和地质雷达法等，但是上述方法在布置难度、操作难度、监测成本上都具有一定的限制。因此，亟需一种小型智能化、低成本、操作便捷的岩溶塌陷灾害监测与预警系统，以解决对岩溶塌陷监测与治理的需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，而提供一种岩溶塌陷监测与预警系统。

实现本实用新型目的的技术方案是：

一种岩溶塌陷监测与预警系统，包括监控中心、若干个控制节点和若干个监测节点，监控中心分别与若干个控制节点连接，每个控制节点分别与若干个监测节点连接；

所述的监测节点采用分布式布置在不同深度、不同维度的待测土体内，采集地下土体的振动信息，并将采集到的信息传输至控制节点；

所述的控制节点采用分布式布置，通过无线通信与监测节点连接，接收每个监测节点采集到信息，处理后得到监测区域的地下土体运动状态信息并传输至监控中心；

所述的监控中心通过运营商网络与控制节点连接，接收每个控制节点传输的信息，监控中心根据接收到的数据进行数据处理后形成监测区域整体的监测信息和预警信息并进行发布。

所述的监测节点，包括信号感应采集部分、第一控制处理模块、第一无线通信模块和第一电源模块，信号感应采集模块包括振动触发模块和MEMS加速度传感器模块，控制处理模块分别与振动触发模块、MEMS加速度传感器模块、无线通信模块和电源模块连接；振动触发模块感应到监测节点所在附近土体振动时，触发控制处理模块工作，启动监测节点的MEMS加速度传感器模块开始工作，采集其所在区域的土体瞬时振动信号，并将所采集信号通过控制处理器进行处理，处理后所得的数据经过第一无线通信模块传输至控制节点，第一电源模块为振动触发模块、MEMS加速度传感器模块、第一控制处理模块和第一无线通信模块供电。

所述的控制节点，包括第二控制处理模块、第二无线通信模块、GPRS网关和第二电源模块，第二控制处理模块分别与第二无线通信模块、GPRS网关和第二电源模块连接，第二无线通信模块还与监测节点的第一无线通信模块连接，第二无线通信模块接收第一无线通信模块传来的信息并传输至第二控制处理模块，第二控制处理模块对各个监测节点所传输的数据进行处理，得到与控制节点所配套的监测节点所监测区域的土体运动状态信息，并将所得到的土体运动状态信息通过GPRS网关经运营商网络和Internet传输到监测中心，第二电源模块分别为第二控制处理模块、第二无线通信模块、GPRS网关供电。