CN109935053A - 突发性滑坡预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种突发性滑坡预警系统，包括位移传感器、摄像机、微处理器、信号接收器和提示器；位移传感器埋入待测坡体内，用于获取位移数据，微处理器用于判断位移的变化；当微处理器判断探测的位移变化超过预存的位移变化阈值时，微处理器控制摄像机打开对待测坡体进行拍摄；摄像机将拍摄的图像传输至微处理器，微处理器比较拍摄图像与图像模板之间的差异，以判断待测坡体表面是否存在滑移情况，若存在滑移，微处理器控制提示器进行滑坡预警。首先通过埋入的位移传感器进行初步监测，若存在异常才进行图像监测，大大较少了图像数据的处理量。并且通过设置提示器，能够将滑坡信息及时通知给来往的车辆，增强突发性滑坡预测系统的指导性作用。

Description

突发性滑坡预警系统

技术领域

本发明涉及滑坡预测技术领域，具体涉及突发性滑坡预警系统。

背景技术

公路两侧场有边坡地形，为防止其出现滑坡等地质灾害，通常会采用防滑桩、防护网、锚索等方式进行边坡防护处理。但即便如此，仍然无法杜绝边坡滑坡等地质灾害。

当前的滑坡预警研究主要偏向对灾害的被动监测和处理，难以在滑坡灾情发生前数分钟之内做出较为准确的预警和主动推送。

常用的方法有埋入位移传感器进行监测和图像监测两种方式，但是埋入的若位移传感器之间的间距(5m)较大时，测量的数据偶然误差较大；若位移传感器之间间距(0.5m)较小时，测量的精确度能够满足需求，但成本较高。而图像监测的方式监测结果精确，但若进行实时监测，则需要传输和处理的数据量巨大，也会增大监测成本。

另外，现有的监测结果往往是传输至监测中心的后台管理端，而后台管理端无法立即将滑坡监测信息通知到当前滑坡地段来往车辆。

基于上述原因，现有技术在突发地质灾害事件应急处理中，预测及预案常常无法发挥具体指导作用。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种突发性滑坡预警系统，可解决现有技术中针对突发性地质灾害无法实时预测，也无法及时将预测的灾害信息传达至来往车辆的问题。

本发明提供的突发性滑坡预警系统，包括位移传感器、摄像机、微处理器、信号接收器和提示器；微处理器内预存储有位移变化阈值和图像模板；位移传感器埋入待测坡体内，用于获取位移数据，位移传感器将探测的位移数据通过信号接收器传输至微处理器，微处理器用于判断位移的变化；当微处理器判断探测的位移变化超过预存的位移变化阈值时，微处理器控制摄像机打开对待测坡体进行拍摄；摄像机将拍摄的图像传输至微处理器，微处理器比较拍摄图像与图像模板之间的差异，以判断待测坡体表面是否存在滑移情况，若存在滑移，微处理器控制提示器进行滑坡预警。

进一步的，还包括支撑架，所述摄像机、微处理器、信号接收器和提示器设置在支撑架上，支撑架设置在距离待测坡体3-5米处，摄像机正对待测坡体；支撑架顶端设置有光伏电板，光伏电板吸收太阳能后为摄像机和信号接收器提供电源。

进一步的，微处理器内预存的图像模板为所述摄像机在待测坡体未发生滑坡时拍摄的图像。

进一步的，微处理器比较拍摄图像与图像模板之间的差异具体为：判断拍摄图像的灰度值与图像模板的灰度值的变化。

进一步的，微处理器比较拍摄图像与图像模板之间的差异具体为：判断拍摄图像的特征参数与图像模板的特征参数的变化。

进一步的，微处理器上还连接有GPS定位模块和无线通信模块，微处理器判断待测坡体表面存在滑移时，无线通信模块将滑坡信号和GPS定位信号传输至智能交通平台，智能交通平台将滑坡信号和定位信号通知到各联网车辆。

由上述技术方案可知，本发明的有益效果：

一种突发性滑坡预警系统，包括位移传感器、摄像机、微处理器、信号接收器和提示器；微处理器内预存储有位移变化阈值和图像模板；位移传感器埋入待测坡体内，用于获取位移数据，位移传感器将探测的位移数据通过信号接收器传输至微处理器，微处理器用于判断位移的变化；当微处理器判断探测的位移变化超过预存的位移变化阈值时，微处理器控制摄像机打开对待测坡体进行拍摄；摄像机将拍摄的图像传输至微处理器，微处理器比较拍摄图像与图像模板之间的差异，以判断待测坡体表面是否存在滑移情况，若存在滑移，微处理器控制提示器进行滑坡预警。首先通过埋入的位移传感器进行初步监测，若存在异常则进行图像监测，大大较少了图像数据的处理量。并且通过设置提示器，能够将滑坡信息及时通知给来往的车辆。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明突发性滑坡预警系统的结构示意图。

图2为本发明突发性滑坡预警系统的控制原理框图。

附图标记：

1-公路，2-待测坡体，3-摄像机，4-位移传感器，5-支撑架，6-支撑板，7-光伏电板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1为本实施例提供的突发性滑坡预警系统，对公路1旁的边坡地形进行监测，待测坡体2位于公路1的一侧，摄像机3位于公路1的另一侧，正对待测坡体2。突发性滑坡预警系统包括位移传感器、摄像机、微处理器、信号接收器和提示器；位移传感器、摄像机、信号接收器、提示器分别和微处理器相连接；微处理器内预存储有位移变化阈值和图像模板；位移传感器埋入待测坡体内，用于获取位移数据，位移传感器将探测的位移数据通过信号接收器传输至微处理器，微处理器用于判断位移的变化；当微处理器判断探测的位移变化超过预存的位移变化阈值时，微处理器控制摄像机打开对待测坡体进行拍摄；摄像机将拍摄的图像传输至微处理器，微处理器比较拍摄图像与图像模板之间的差异，以判断待测坡体表面是否存在滑移情况，若存在滑移，微处理器控制提示器进行滑坡预警。

埋入待测坡体内的位移传感器为多个，用于初步判断坡体是否发生滑坡。若初步判断发生了滑坡，则微处理器控制摄像机工作拍摄坡体的图像信息，并进行判断。由于位移传感器监测属于初步监测，对监测结果的精确度要求不高，因此，位移传感器之间的间距可设为5-10m，减少的位移传感器的数量至少为10倍，大大降低了监测成本。然后，再通过设置的摄像机进一步进行监测判断，由于只有在初步监测发生异常的情况下才进行图像监测，则需要传输和处理的图像数据量和单一的图像监测系统相比有大幅度的减少，因此也能降低监测成本。最后，提示器为语音提示器，内置“注意，有滑坡危险”的语音，当图像监测结果为存在滑坡时，则提示器发出语音消息，对来往车辆进行提示。

还包括支撑架，摄像机、微处理器、信号接收器和提示器设置在支撑架上。支撑架为立柱形，支撑架的顶部设置有光伏电板；摄像机设置在支撑架表面，正对待测坡体；支撑架上设置有支撑板，用于放置信号接收器、微处理器和提示器，微处理器、信号接收器和提示器从左往右依次排列。

支撑架设置在距离待测坡体3-5米处，光伏电板吸收太阳能后为摄像机和信号接收器提供电源。

微处理器内预存的图像模板为所述摄像机在待测坡体未发生滑坡时拍摄的图像。微处理器比较拍摄图像与图像模板之间的差异具体为：判断拍摄图像的灰度值与图像模板的灰度值的变化，微处理器内预先存储灰度变化阈值，当微处理器计算出的变化值大于存储的灰度变化阈值时，微处理器判断为存在滑坡。

微处理器比较拍摄图像与图像模板之间的差异具体为：判断拍摄图像的特征参数与图像模板的特征参数的变化，特征参数选择山脊线或山谷线，当拍摄的图像的特征参数与图像模板的特征参数超过微处理器内预先存储的范围值时，微处理器判断为存在滑坡。

微处理器上还连接有GPS定位模块和无线通信模块，微处理器判断待测坡体表面存在滑移时，无线通信模块将滑坡信号和GPS定位信号传输至智能交通平台，智能交通平台将滑坡信号和定位信号通知到各联网车辆。由于现在智能车联网技术应用越来越广泛，通过智能交通平台可以及时将GPS定位的某地的滑坡信号通知到各车辆，增强了突发性滑坡预警系统的指导性作用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (6)

1.突发性滑坡预警系统，其特征在于：包括位移传感器、摄像机、微处理器、信号接收器和提示器；所述微处理器内预存储有位移变化阈值和图像模板；

所述位移传感器埋入待测坡体内，用于获取位移数据，所述位移传感器将探测的位移数据通过信号接收器传输至微处理器，所述微处理器用于判断位移的变化；当微处理器判断探测的位移变化超过预存的位移变化阈值时，所述微处理器控制摄像机打开对待测坡体进行拍摄；所述摄像机将拍摄的图像传输至微处理器，所述微处理器比较拍摄图像与图像模板之间的差异，以判断待测坡体表面是否存在滑移情况，若存在滑移，所述微处理器控制提示器进行滑坡预警。

2.根据权利要求1所述的突发性滑坡预警系统，其特征在于：还包括支撑架，所述摄像机、微处理器、信号接收器和提示器设置在支撑架上，所述支撑架设置在距离待测坡体3-5米处，所述摄像机正对待测坡体；所述支撑架顶端设置有光伏电板，所述光伏电板吸收太阳能后为摄像机和信号接收器提供电源。

3.根据权利要求1所述的突发性滑坡预警系统，其特征在于：所述微处理器内预存的图像模板为所述摄像机在待测坡体未发生滑坡时拍摄的图像。

4.根据权利要求3所述的突发性滑坡预警系统，其特征在于：所述微处理器比较拍摄图像与图像模板之间的差异具体为：判断拍摄图像的灰度值与图像模板的灰度值的变化。

5.根据权利要求3所述的突发性滑坡预警系统，其特征在于：所述微处理器比较拍摄图像与图像模板之间的差异具体为：判断拍摄图像的特征参数与图像模板的特征参数的变化。

6.根据权利要求1所述的突发性滑坡预警系统，其特征在于：所述微处理器上还连接有GPS定位模块和无线通信模块，所述微处理器判断待测坡体表面存在滑移时，所述无线通信模块将滑坡信号和GPS定位信号传输至智能交通平台，所述智能交通平台将滑坡信号和定位信号通知到各联网车辆。