CN111341073A - 一种泥石流风险评价及预警系统 - Google Patents

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罗翔
邓志平
张阳
魏鹏
张哲劼
张晓源
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Abstract

本发明涉及一种泥石流风险评价及预警系统，特别涉及气象学领域。包括：六轴传感器、雨量传感器、土壤水含量传感器、信号收发器、服务器和交互终端；所述六轴传感器、所述雨量传感器和所述土壤水含量传感器均通过所述信号收发器发送信号数据到所述服务器；所述服务器用于根据所述信号数据进行预警分级并生成分级信息，所述服务器还用于发送所述分级信息到所述交互终端。本方案解决了如何对泥石流进行全天候实时评价的技术问题，适用于泥石流风险评价及预警。

Description

一种泥石流风险评价及预警系统
技术领域
本发明涉及气象学领域，特别涉及一种泥石流风险评价及预警系统。
背景技术
泥石流是一种由山区坡地或沟道内松散岩体，因暴雨、暴雪或其他自然灾害方式引发，携带有大量泥沙及石块的特殊洪流在重力作用下发展而成的快速地质运动现象。常冲毁城镇、破坏农田和森林、冲毁桥梁道路，严重威胁人民的生命财产安全，影响人们的生产生活环境。
目前，泥石流监测与预警方法主要包括三种类型：(1)通过CCD(Charge CoupledDevice)传感器(照相或录像)对泥石流沟道进行监测，直观判断泥石流是否发生，以及发生的规模等，该方法只能定时抓拍泥石流发生区域的照片，很难给出定量的预警信息，遇雨夜正常运行难以保障，易造成漏报；(2)基于GPS的位移监测，该方法通过GPS定位，对其控制区内监测点的位移大小及速率进行预警，但因其需要埋设的传感器成本较高，难以广泛应用；(3)以降雨为控制参数的监测方法，该方法以泥石流发生事件及降雨参数为影响因子建立监测模型，需要较多的样本才能保证监测精度，加之地形、地貌条件及降雨特征的区域差异，很难在建模样本区域以外推广应用。
因此，需针对泥石流灾害的突发性、随机性及恶劣性等特点，提出泥石流灾害发生可能性的临界判据，构建山区泥石流地质灾害预警预报模型，研发一种全天候、多参数、高精度的泥石流灾害预警系统，为防灾减灾提供决策和技术支持。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是如何对泥石流进行全天候实时评价。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种泥石流风险评价及预警系统，包括：六轴传感器、雨量传感器、土壤水含量传感器、信号收发器、服务器和交互终端；
所述六轴传感器、所述雨量传感器和所述土壤水含量传感器均通过所述信号收发器发送信号数据到所述服务器；
所述服务器用于根据所述信号数据进行预警分级并生成分级信息，所述服务器还用于发送所述分级信息到所述交互终端。
本发明的有益效果是：本方案的泥石流风险评价及预警系统根据六轴传感器、雨量传感器和土壤水含量传感器收集到的信号数据进行危险度评估，相比现有技术，本方案通过实时获取的信号数据实现对泥石流的全天候实时评价，提高了预警的可靠性。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述信号数据包括六轴传感器的旋转角度L，所述六轴传感器用于获取监控区段内的加速度变化信息和角速度变化信息并转换为所述旋转角度L。
进一步，所述信号数据信息包括24h内的降雨量S1，所述雨量传感器用于获取雨量信息并转换为所述降雨量S1。
采用上述进一步方案的有益效果是，雨量传感器用于掌握监控区内的降雨量大小，并转换为雨量信息发送到服务器。
进一步，所述信号数据包括土壤含水率S2，所述土壤水含量传感器用于获取监控区段内土壤水含量信息并转换为所述土壤含水率S2。
进一步，所述信号数据还包括监控区域面积S3，泥石流发生频率S4，监控区域相对高差S5和主沟长度S6，所述服务器用于根据所述信号数据得出分别与L、S1、S2、S3、S4、S5、S6对应的危险度值D1、D2、D3、D4、D5、D6和D7，并根据下列公式得出总危险度H：
H＝0.25D1+0.21D2+0.18D3+0.14D4+0.11D5+0.07D6+0.04D7。
进一步，所述六轴传感器底部设有传感器底座，所述传感器底座包括安装台和3根支脚，所述安装台为圆柱形，所述安装台顶部设有与所述六轴传感器配合的凹槽，所述支脚以所述安装台的圆心为圆心均匀分布在所述安装台底部。
本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
图1为本发明泥石流风险评价及预警系统的实施例的系统结构示意图；
图2为本发明泥石流风险评价及预警系统的其它实施例的六轴传感器的立体示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例基本如附图1所示：
本实施例中泥石流风险评价及预警系统，包括：六轴传感器1(WT901WIFIC)、雨量传感器2(ZZ-RS-ABSB)、土壤水含量传感器3(RS-WS-N01-TR)、信号收发器4(USR-W600)、服务器5(MySQL)和交互终端6(APP)；
六轴传感器1、雨量传感器2和土壤水含量传感器3均通过信号收发器4发送信号数据到服务器5，本实施例中的信号接收器可以为插卡移动wiif；本实施例中的雨量传感器可以为JZ-YL雨量传感器，六轴传感器可以为MPU6050传感器，土壤含水量传感器可以为TDC220D传感器，信号收发器可以为SX1262无线收发器。
服务器5用于根据信号数据进行预警分级并生成分级信息，服务器5还用于发送分级信息到交互终端6。
本发明的有益效果是：本方案的泥石流风险评价及预警系统根据六轴传感器1、雨量传感器2和土壤水含量传感器3收集到的信号数据进行危险度评估，相比现有技术，本方案通过实时获取的信号数据实现对泥石流的全天候实时评价，提高了预警的可靠性。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
可选的，在一些其它实施例中，信号数据包括六轴传感器1的旋转角度L，六轴传感器1用于获取监控区段内的加速度变化信息和角速度变化信息并转换为旋转角度L。
可选的，在一些其它实施例中，信号数据信息包括24h内的降雨量S1，雨量传感器2用于获取雨量信息并转换为降雨量S1，本实施例中的雨量传感器2为翻斗式雨量传感器2。
雨量传感器2用于掌握监控区内的降雨量大小，并转换为雨量信息发送到服务器5。
可选的，在一些其它实施例中，信号数据包括土壤含水率S2，土壤水含量传感器3用于获取监控区段内土壤水含量信息并转换为土壤含水率S2。
可选的，在一些其它实施例中，信号数据还包括监控区域面积S3，泥石流发生频率S4，监控区域相对高差S5和主沟长度S6，服务器5用于根据信号数据得出分别与L、S1、S2、S3、S4、S5、S6对应的危险度值D1、D2、D3、D4、D5、D6和D7，并根据下列公式得出总危险度H：
H＝0.25D1+0.21D2+0.18D3+0.14D4+0.11D5+0.07D6+0.04D7
可选的，在一些其它实施例中，六轴传感器1底部设有传感器底座，传感器底座包括安装台9和3根支脚8，安装台9为圆柱形，安装台9顶部设有与六轴传感器1配合的凹槽7，支脚8以安装台9的圆心为圆心均匀分布在安装台9底部。
需要说明的是，上述各实施例是与上述各方法实施例对应的产品实施例，对于本实施例中各结构装置及可选实施方式的说明可以参考上述各方法实施例中的对应说明，在此不再赘述。
读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种泥石流风险评价及预警系统，其特征在于，包括：
六轴传感器、雨量传感器、土壤水含量传感器、信号收发器、服务器和交互终端；
所述六轴传感器、所述雨量传感器和所述土壤水含量传感器均通过所述信号收发器发送信号数据到所述服务器；
所述服务器用于根据所述信号数据进行预警分级并生成分级信息，所述服务器还用于发送所述分级信息到所述交互终端。
2.根据权利要求1所述的泥石流风险评价及预警系统，其特征在于：所述信号数据包括六轴传感器的旋转角度L，所述六轴传感器用于获取监控区段内的加速度变化信息和角速度变化信息并转换为所述旋转角度L。
3.根据权利要求1所述的泥石流风险评价及预警系统，其特征在于：所述信号数据信息包括24h内的降雨量S1，所述雨量传感器用于获取雨量信息并转换为所述降雨量S1。
4.根据权利要求1所述的泥石流风险评价及预警系统，其特征在于：所述信号数据包括土壤含水率S2，所述土壤水含量传感器用于获取监控区段内土壤水含量信息并转换为所述土壤含水率S2。
5.根据权利要求1所述的泥石流风险评价及预警系统，其特征在于：
所述信号数据还包括监控区域面积S3，泥石流发生频率S4，监控区域相对高差S5和主沟长度S6，所述服务器用于根据所述信号数据得出分别与L、S1、S2、S3、S4、S5、S6对应的危险度值D1、D2、D3、D4、D5、D6和D7，并根据下列公式得出总危险度H：
H＝0.25D1+0.21D2+0.18D3+0.14D4+0.11D5+0.07D6+0.04D7。
6.根据权利要求1所述的泥石流风险评价及预警系统，其特征在于：所述六轴传感器底部设有传感器底座，所述传感器底座包括安装台和3根支脚，所述安装台为圆柱形，所述安装台顶部设有与所述六轴传感器配合的凹槽，所述支脚以所述安装台的圆心为圆心均匀分布在所述安装台底部。
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