CN108062848A - 基于激光测距的滑坡自动监测与紧急预警装置及预警方法 - Google Patents
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Abstract
本发明所要解决的问题如何低成本且稳定有效地实现滑坡自动监测与紧急预警。基于激光测距的滑坡自动监测与紧急预警装置，包括若干激光测距仪、上位机和声音警报器，激光测距仪测量得到滑坡的距离信息并将之传输到上位机，上位机接收处理该距离信息并将警报信息传输到声音警报器，声音警报器接收该警报信号并发出声音警报。本装置所需部件少、成本低廉；利用激光测距，不受滑坡发生的影响，监测稳定可靠；上位机与声音警报器通过无线方式通讯，适用于滑坡与需要预警的区域距离较远的情形；采用声音警报器，白天黑夜均能有效预警。
Description
技术领域
本发明涉及野外条件下监测山体滑坡变化量的专业性报警设备技术领域，尤其是一种基于激光测距的滑坡自动监测与紧急预警装置。
背景技术
滑坡位移监测应用较多的是下述两种方法。
（1）地面绝对位移监测。是最基本的常规监测方法，应用大地测量法来测得崩滑体测点在不同时刻的三维坐标，从而得出测点的位移量、位移方向与位移速率。主要使用经纬仪、水准仪、红外测距仪、激光仪、全站仪和高精度 GPS 等。利用多期遥感数据或 DEM 数据也可对滑坡、泥石流等灾害体进行监测。还可利用合成孔径干涉雷达 InSAR 测量技术进行大面积的滑坡监测。2006 年至今中国地质调查局与加拿大地质调查局合作，在四川西部的甲居寨滑坡进行了InSAR 和 GPS 的联合监测，GPS 提供连续的水平位移监测，InSAR 提供每月一次的垂直位移监测，取得了良好的监测效果，通过实践还证明 InSAR 技术在川西高陡山区判定新滑坡时具备良好的功效。视频监测是近期发展的一种滑坡监测技术，可以通过定点照相或录像，监测滑坡、崩塌、泥石流的整体或局部变化情况，其原理是通过数字图像处理方法识别标志点，从而实现视频数据中灾害体的自动识别，并判断规模大小。这类滑坡监测装置可远距离监测滑坡位移，通常不受滑坡发生的影响，但是这类装置投资大，需大量人力物力，还需要专业人员使用，不适用于一般小规模滑坡的监测与预警，导致其普及性差，应用不广。
（2）地面相对位移监测。是量测崩滑体变形部位点与点之间相对位移变化的一种监测方法。主要对裂缝等重点部位的张开、闭合、下沉、抬升、错动等进行监测，是位移监测的重要内容之一。目前常用的监测仪器有振弦位移计、电阻式位移计、裂缝计、变位计、收敛计、大量程位移计等。使用 BOTDR 分布式光纤传感技术也可进行监测。这类高精度滑坡监测报警装置，投资大，不方便使用，需投入大量人力物力，普及性差，应用不广。这种监测方法的典型应用是滑坡极限报警设备，该设备一般直接装在滑坡上，一旦滑坡超过预警值，立刻在现场报警。存在的问题是，当滑坡突然发生时，极限报警设备可能会被损坏或者掩埋，导致报警信号无法发出。
发明内容
本发明所要解决的问题如何低成本且稳定有效地实现滑坡自动监测与紧急预警。
基于激光测距的滑坡自动监测与紧急预警装置，包括若干激光测距仪、上位机和声音警报器，激光测距仪测量得到滑坡的距离信息并将之传输到上位机，上位机接收处理该距离信息并将警报信息传输到声音警报器，声音警报器接收该警报信号并发出声音警报。
优选地，激光测距仪将滑坡的距离信息通过有线的方式传输到上位机。
优选地，包括建立在稳定地基上的具有一定高度的固定支架，激光测距仪安装在固定支架上，朝向滑坡方向。
优选地，上位机也安装在固定支架上。
优选地，上位机具有无线发送端，将警报信号通过无线方式发送到具有配套无线接收端的声音警报器上。
优选地，声音警报器安装于滑坡下方居民区或其它需要预警的区域。
该装置的预警方法：a.根据具体滑坡特征，在上位机内预设滑坡预警位移速率值；b.在滑坡上确定所需监测点，将激光测距仪对准监测上述监测点，上位机根据接受到的距离变化信息，实时计算滑坡位移速率值；c.当上位机计算得到的滑坡位移速率值大于滑坡预警位移速率值时，向声音警报器发送警报信号，声音警报器发出声音警报；d.现场人员听到声音警报后，采取紧急避难措施。
优选地，只有当连续两次及以上上位机计算得到的滑坡位移速率值大于滑坡预警位移速率值时，才向声音警报器发送警报信号。
本装置所需部件少、成本低廉；利用激光测距，不受滑坡发生的影响，监测稳定可靠；上位机与声音警报器通过无线方式通讯，适用于滑坡与需要预警的区域距离较远的情形；采用声音警报器，白天黑夜均能有效预警。
附图说明
图1是基于激光测距的滑坡自动监测与紧急预警装置的整体结构示意图；
图2是基于激光测距的滑坡自动监测与紧急预警装置的固定支架部分结构示意图；
图3是基于激光测距的滑坡自动监测与紧急预警装置的声音警报器部分结构示意图。
图中1.激光测距仪；2.上位机；3.声音警报器；4.固定支架；5.山体；6.居民区；7.无线发送端；8.无线接收端。
具体实施方式
如图1-3所示，基于激光测距的滑坡自动监测与紧急预警装置，包括若干激光测距仪、上位机和声音警报器，激光测距仪测量得到滑坡的距离信息并将之传输到上位机，上位机接收处理该距离信息并将警报信息传输到声音警报器，声音警报器接收该警报信号并发出声音警报。
优选地，激光测距仪将滑坡的距离信息通过有线的方式传输到上位机。
优选地，包括建立在稳定地基上的具有一定高度的固定支架，激光测距仪安装在固定支架上，朝向滑坡方向。
优选地，上位机也安装在固定支架上。
优选地，上位机具有无线发送端，将警报信号通过无线方式发送到具有配套无线接收端的声音警报器上。
优选地，声音警报器安装于滑坡下方居民区或其它需要预警的区域。
该装置的预警方法：a.根据具体滑坡特征，在上位机内预设滑坡预警位移速率值；b.在滑坡上确定所需监测点，将激光测距仪对准监测上述监测点，上位机根据接受到的距离变化信息，实时计算滑坡位移速率值；c.当上位机计算得到的滑坡位移速率值大于滑坡预警位移速率值时，向声音警报器发送警报信号，声音警报器发出声音警报；d.现场人员听到声音警报后，采取紧急避难措施。
该装置工作过程中，当上位机测量到的滑坡位移速率大于预设值时，发出警报。将滑坡位移速率作为监测指标，是因为滑坡发生时，其位移变化快，位移变化速率作为检测指标准确可靠。如果仅将位移作为检测值，可能滑坡的缓慢持续移动积累到一定程度时，被误判为滑坡发生，预警准确度不高。
优选地，只有当连续两次及以上上位机计算得到的滑坡位移速率值大于滑坡预警位移速率值时，才向声音警报器发送警报信号。这样是为了避免飞鸟及其它动物或物体遮挡激光对滑坡预警所造成的影响，因为这些遮挡物的运动轨迹通常是横穿过激光，基本上不可能在连续多次以上测量时沿着激光方向运动，这样可避免遮挡物突然遮挡激光对滑坡预警所造成的误判。
为了进一步减少单个激光传感器的误判，可将多个激光传感器测得到的滑坡位移速率值同时大于滑坡预警位移速率值作为报警的条件。
为了提高激光传感器的测量精度，可考虑在滑坡的相应位置上设置测量基点。
该实施例适用于滑坡与需要预警的区域距离较远的情形，固定支架上安装的上位机将警报信号通过无线方式发送到声音警报器上，声音警报器接收警报信号后在需要滑坡预警的区域发出声音警报，现场人员能清晰准确地识别声音警报，并立即作出避难措施。采用无线方式传播声音警报信号到距离较远的声音警报器的方式，一方面，由于电磁波的传播速度远大于声速，更能及时实现滑坡紧急预警；另一方面，声音警报器位于需要滑坡预警的区域，避免了声音远距离传播的衰减，其声音警报更容易被识别。
Claims (8)
1.基于激光测距的滑坡自动监测与紧急预警装置，其特征为包括若干激光测距仪、上位机和声音警报器，激光测距仪测量得到滑坡的距离信息并将之传输到上位机，上位机接收处理该距离信息并将警报信息传输到声音警报器，声音警报器接收该警报信号并发出声音警报。
2.根据权利要求1中所述的基于激光测距的滑坡自动监测与紧急预警装置，其特征为激光测距仪将滑坡的距离信息通过有线的方式传输到上位机。
3.根据权利要求1中所述的基于激光测距的滑坡自动监测与紧急预警装置，其特征为包括建立在稳定地基上的具有一定高度的固定支架，激光测距仪安装在固定支架上，激光测距仪朝向滑坡方向。
4.根据权利要求3中所述的基于激光测距的滑坡自动监测与紧急预警装置，其特征为上位机也安装在固定支架上。
5.根据权利要求1或4中所述的基于激光测距的滑坡自动监测与紧急预警装置，其特征为上位机具有无线发送端，将警报信号通过无线方式发送到具有配套无线接收端的声音警报器上。
6.根据权利要求5中所述的基于激光测距的滑坡自动监测与紧急预警装置，其特征为声音警报器安装于滑坡下方居民区或其它需要预警的区域。
7.根据权利要求1中所述的基于激光测距的滑坡自动监测与紧急预警装置，其特征为该装置的预警方法：a.根据具体滑坡特征，在上位机内预设滑坡预警位移速率值；b.在滑坡上确定所需监测点，将激光测距仪对准监测上述监测点，上位机根据接受到的距离变化信息，实时计算滑坡位移速率值；c.当上位机计算得到的滑坡位移速率值大于滑坡预警位移速率值时，向声音警报器发送警报信号，声音警报器发出声音警报；d.现场人员听到声音警报后，采取紧急避难措施。
8.根据权利要求7中所述的基于激光测距的滑坡自动监测与紧急预警装置，其特征为只有当连续两次及以上上位机计算得到的滑坡位移速率值大于滑坡预警位移速率值时，才向声音警报器发送警报信号。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108548497A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-09-18 | 西南交通大学 | 一种基于雷达和红外线的高陡边坡监测系统及监测方法 |
| CN108571932A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-09-25 | 西南交通大学 | 一种边坡综合监测系统及监测方法 |
| CN110057310A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-07-26 | 中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司 | 一种人工挖孔桩变形监测报警方法及系统 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012247259A (ja) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Meiji Consultant Kk | 地盤変位測定機構を用いた警報発生装置 |
| CN104240447A (zh) * | 2013-06-09 | 2014-12-24 | 熊清远 | 一种基于激光测距的滑坡监测报警方法及装置 |
| CN104715575A (zh) * | 2013-12-12 | 2015-06-17 | 熊清远 | 一种基于激光测距的滑坡监测报警方法及装置 |
| CN205175360U (zh) * | 2015-11-09 | 2016-04-20 | 吉林大学 | 一种利用激光位移传感器监测滑坡的装置 |
| CN205486667U (zh) * | 2016-01-28 | 2016-08-17 | 陈猛 | 一种山体滑坡实时监测装置 |
| CN206619256U (zh) * | 2017-03-01 | 2017-11-07 | 湖南科技大学 | 基于激光测距的滑坡自动监测与紧急预警装置 |
-
2017
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012247259A (ja) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Meiji Consultant Kk | 地盤変位測定機構を用いた警報発生装置 |
| CN104240447A (zh) * | 2013-06-09 | 2014-12-24 | 熊清远 | 一种基于激光测距的滑坡监测报警方法及装置 |
| CN104715575A (zh) * | 2013-12-12 | 2015-06-17 | 熊清远 | 一种基于激光测距的滑坡监测报警方法及装置 |
| CN205175360U (zh) * | 2015-11-09 | 2016-04-20 | 吉林大学 | 一种利用激光位移传感器监测滑坡的装置 |
| CN205486667U (zh) * | 2016-01-28 | 2016-08-17 | 陈猛 | 一种山体滑坡实时监测装置 |
| CN206619256U (zh) * | 2017-03-01 | 2017-11-07 | 湖南科技大学 | 基于激光测距的滑坡自动监测与紧急预警装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108548497A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-09-18 | 西南交通大学 | 一种基于雷达和红外线的高陡边坡监测系统及监测方法 |
| CN108571932A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-09-25 | 西南交通大学 | 一种边坡综合监测系统及监测方法 |
| CN110057310A (zh) * | 2019-05-21 | 2019-07-26 | 中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司 | 一种人工挖孔桩变形监测报警方法及系统 |
| CN110057310B (zh) * | 2019-05-21 | 2021-11-30 | 中国能源建设集团陕西省电力设计院有限公司 | 一种人工挖孔桩变形监测报警方法及系统 |
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