CN113340208A - 一种多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统及方法 - Google Patents

一种多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统及方法 Download PDF

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杜驰
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Abstract

本发明属于滑坡体地质灾害监测技术领域，公开了一种多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统及方法，所述多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统包括：滑坡体监测模块、数据预处理模块、通信模块、中央控制模块、位移监测模块、稳定性评估模块、异常预警模块、供电模块、数据存储模块、更新显示模块。本发明通过位移监测模块和稳定性评估模块，能够实现滑坡体长期自动监测，掌握滑坡体位移变化情况，用于滑坡体稳定性评估；通过通信模块结合滑坡监测点现场采集数据与监控中心接收数据的匹配概率，能够实现数据传输系统可靠性测试。本发明监测滑坡体的相对位移，能够足以反映滑坡体稳定性和变形阶段，能够为滑坡体防御决策提供重要依据。

Description

一种多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统及方法
技术领域
本发明属于滑坡体地质灾害监测技术领域，尤其涉及一种多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统及方法。
背景技术
目前，滑坡是非常危险的事情，尤其是在盆地和丘陵地区。在雨季，滑坡很容易发生。一些山脉靠近居民区，山体滑坡会造成严重的经济损失，甚至造成生命损失，损失是无法估量的。现有的滑坡监测装置使用位移传感器和现场报警装置来对滑坡进行报警，存在一些缺点，即其在山体滑坡时才开始报警，不能对山体的滑坡进行预测，当山体滑坡出现在晚上或休息时段，极易给人们带来生命威胁。
在山体滑坡检测中，需要设置多个检测点，监测点分布范围广、数量大，距离远，通信方式有限，施工周期长，工作难度大，运行成本高，不便于大规模使用。目前用于滑坡体监测的技术方法主要有人工测量、GPS(全球定位系统)测量和地灾传感器测量。其中，人工测量存在自动化程度低、风险高、滑坡实时监测困难等缺点。GPS测量具有精度低、成本高等缺点。地面灾害传感器测量方法具有精度高、成本低、有效结合等特点。无线传输技术可以实现滑坡状态信息的实时、高精度采集，因而被广泛应用于滑坡体监测。但目前的数据采集终端还缺乏针对我国国情的专门设计，无法准确监测外部降雨、水位等信息，不利于指挥员准确掌握地理信息，发生灾害时，要及时、认真地安排，做好防洪减灾工作。而且，目前的监测技术的准确度不高，后期维护困难。因此，亟需一种新的多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统。
通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：
(1)现有的山体滑坡监测装置，在山体滑坡时才开始报警，不能对山体的滑坡进行预测，当山体滑坡出现在晚上或休息时段，极易给人们带来生命威胁。
(2)现有的山体滑坡检测中，需要设置多个检测点，数量多、距离远，采用有限通信方式建设周期长、工作难度大、运行费用高，不便于大规模使用。
(3)人工手动测量的缺点是自动化程度低、风险高以及难以实时监测滑坡。GPS测量具有精度低，成本高的缺点。然而，地面灾害传感器的测量方法具有精度高，成本低的特点。
(4)目前，尚未针对我国的国情专门设置数据收集终端。它可以对外部降雨量，水位和其他信息进行高精度，准确的监视，这不利于指挥官在发生灾难时准确掌握地理信息，及时、谨慎地安排防洪和减灾工作。
(5)目前的监测技术的准确度不高，后期维护困难。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统及方法。
本发明是这样实现的，一种多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统，所述多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统包括：
滑坡体监测模块、数据预处理模块、通信模块、中央控制模块、位移监测模块、稳定性评估模块、异常预警模块、供电模块、数据存储模块、更新显示模块。
滑坡体监测模块，与中央控制模块连接，用于通过两套呈90度交叉设置的监测装置进行滑坡体的实时监测，并获取滑坡体的原始监测数据消息；
数据预处理模块，与中央控制模块连接，用于通过数据预处理程序对获取的所述滑坡体的原始监测数据消息进行预处理，获取滑坡体监测数据集；
通信模块，与中央控制模块连接，用于通过无线数据收发装置获取天气状况数据，完成降雨规律性分析，并将预处理后的滑坡体监测数据集发送至中央处理器；
中央控制模块，与滑坡体监测模块、数据预处理模块、通信模块、位移监测模块、稳定性评估模块、异常预警模块、供电模块、数据存储模块、更新显示模块连接，用于通过基于DSP和FPGA的双核控制器协调控制所述多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统各个模块的正常运行；
位移监测模块，与中央控制模块连接，用于通过位移监测装置对滑坡体的位移变化情况进行实时监测；
稳定性评估模块，与中央控制模块连接，用于通过稳定性评估程序根据滑坡体的位移变化情况进行滑坡体稳定性的评估；
异常预警模块，与中央控制模块连接，用于通过声光预警装置对异常的滑坡体位移变化情况进行预警通知；
供电模块，与中央控制模块连接，用于通过供电装置对所述多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统进行供电；
数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过云数据库服务器存储获取的滑坡体的原始监测数据消息、滑坡体监测数据集、滑坡体的位移变化情况、滑坡体的稳定性评估信息以及异常预警通知信息；
更新显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器对获取的滑坡体的原始监测数据消息、滑坡体监测数据集、滑坡体的位移变化情况、滑坡体的稳定性评估信息以及异常预警通知信息的实时数据进行更新显示。
进一步，通信模块中，所述通过无线数据收发装置获取天气状况数据，完成降雨规律性分析，包括：
(1)获取不同强度降雨下滑坡位移以及地下水位监测数据；
(2)根据不同强度降雨下滑坡位移以及地下水位监测数据，绘制降雨-地下水位-滑坡位移曲线；
(3)根据降雨-地下水位-滑坡位移曲线完成降雨规律性分析。
进一步，所述根据不同强度降雨下滑坡位移、地下水位监测数据，绘制降雨-地下水位-滑坡位移曲线，包括：
Figure BDA0003087331520000041
其中，R是降雨量曲线与滑坡位移的局部相关性系数，ωt+1-ωt为t到t+1时刻降的雨量，st+1-st为t到t+1时刻的滑坡位移，max(Δω)、max(Δs)为一个时间周期内的降雨和滑坡位移因子单位时间的最大变幅，R越趋近于1表明降雨量与滑坡位移相关性越强，完成降雨规律性分析。
进一步，通信模块中，所述通过无线数据收发装置将预处理后的滑坡体监测数据集发送至中央处理器，包括：
(1)计算数据传输成功概率，长度为N个北斗数据包的长报文一次传输成功率PN的理论计算值如下式：
Figure BDA0003087331520000042
其中，
Figure BDA0003087331520000043
表示北斗数据包的传输成功率，定义如下：
Figure BDA0003087331520000044
其中，Seff表示发送的有效北斗数据包总数，Reff表示接收的有效北斗数据包总数；
(2)计算数据传输延时，北斗短报文通信平均传输延时由下式计算：
Figure BDA0003087331520000045
其中，n表示集中收发北斗数据包的总个数，T1 i表示第i个北斗数据包的发送时间，T2 i表示第i个北斗数据包的接收时间。
进一步，中央控制模块中，所述通过基于DSP和FPGA的双核控制器协调控制所述多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统各个模块的正常运行，包括：
(1)通过主处理器DSP发送指令给辅助处理器FPGA；
(2)通过辅助处理器FPGA与A/D芯片通信，读入测试信号；
(3)通过辅助处理器FPGA将读入的测试信号进行处理，并将处理后的测试信号传输至DSP；
(4)通过主处理器DSP根据处理后的测试信号中获取相应的控制方法，协调控制所述滑坡体远程自动监测预警系统。
进一步，位移监测模块中，所述通过位移监测装置对滑坡体的位移变化情况进行实时监测，包括：
(1)通过位移监测装置搭载的倾角传感器自动监测所述位移监测装置的平板倾角发生的变化；
(2)通过位移监测装置搭载的激光位移传感器实时监测垂直反射平板以及倾斜反射平板的水平位移；
(3)根据位移和倾角的变化判断滑坡体的运动方位和速度。
进一步，所述位移监测装置的平板包括倾斜反射平板和垂直反射平板，所述倾斜反射平板与水平面夹角为α；所述激光位移传感器正对垂直反射平板，所述激光传感器与水平方向夹角β，β与α互为补角。
进一步，所述根据位移和倾角的变化判断滑坡体的运动方位和速度，包括：
设监测时段初和时段末，倾角传感器监测水平倾角分别为α0和α1，垂直反射平板的水平位移分别为κ0和κ1，倾斜反射平板位移分别为d0和d1，以时段初倾斜反射平板上的激光光斑为原点，以滑坡体轴线水平方向为x轴，以垂直方向为y轴，以垂直于x轴、y轴方向为z轴，建立三维坐标系；在滑坡体沿着滑坡轴线监测方向上位移为d，监测点水平位移为dx，垂直位移为dy，侧向位移为dz；
在x轴、y轴组成的平面坐标系中，当α0＝α1时，倾斜反射平板做平行移动，激光光斑从原点出发，在倾斜反射平板上沿着直线从下向上移动，至时段末，激光光斑位于B(x1,y1)，时段初的激光光斑所在位置点移动至A(x0,y0)；
(1)在滑坡轴线上，倾斜监测方向上的滑坡位移为：
d＝d1-d0；
(2)监测点水平方向位移为：
dx＝κ1-κ0；
(3)垂向位移计算：
x1＝dcosβx0＝dx；
y1＝dsinβtg(π/2-β)＝(y0-y1)/(x0-x1)；
y0＝y1+(x0-x1)tg(π/2-β)；
y0＝dsinβ+(dx-dcosβ)tg(π/2-β)；
即dy＝dsinβ+(dx-dcosβ)tg(π/2-β)；
(4)侧向位移计算：
在z轴、y轴组成的平面坐标系中，在侧向反射平板上，激光光斑沿着直线从下向上移动，至时段末，激光光斑位于B(z1,y1)，时段初的激光光斑所在位置点移动至A(z0,y0)，那么：
设侧向相邻2次测距差为dd，则：
z1＝ddcosΦ；
y1＝dsinβtg(π/2-Φ)＝(y0-y1)/(z0-z1)；
z0-z1＝(y0-y1)/tg(π/2-Φ)；
z0＝(y0-y1)/tg(π/2-Φ)+z1；
即dz＝(dy-ddsinΦ)/tg(π/2-Φ)+ddcosΦ。
本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以应用所述的多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统。
本发明的另一目的在于提供一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机应用所述的多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统。
结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明提供的多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统，通过位移监测模块和稳定性评估模块，能够实现滑坡体长期自动监测，掌握滑坡体位移变化情况，用于滑坡体稳定性评估。本发明监测滑坡体的相对位移，能够足以反映滑坡体稳定性和变形阶段，能够为滑坡体防御决策提供重要依据。本发明通过通信模块，计算北斗通信系统的数据传输成功概率及数据传输延时，结合滑坡监测点现场采集数据与监控中心接收数据的匹配概率，能够实现数据传输系统可靠性测试。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统结构框图；
图中：1、滑坡体监测模块；2、数据预处理模块；3、通信模块；4、中央控制模块；5、位移监测模块；6、稳定性评估模块；7、异常预警模块；8、供电模块；9、数据存储模块；10、更新显示模块。
图2是本发明实施例提供的多状态触发的滑坡体远程自动监测预警方法流程图。
图3是本发明实施例提供的通过通信模块利用无线数据收发装置获取天气状况数据，完成降雨规律性分析的方法流程图。
图4是本发明实施例提供的通过中央控制模块利用基于DSP和FPGA的双核控制器协调控制所述多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统各个模块的正常运行的方法流程图。
图5是本发明实施例提供的通过位移监测模块利用位移监测装置对滑坡体的位移变化情况进行实时监测的方法流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统及方法，下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示，本发明实施例提供的多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统包括：滑坡体监测模块1、数据预处理模块2、通信模块3、中央控制模块4、位移监测模块5、稳定性评估模块6、异常预警模块7、供电模块8、数据存储模块9、更新显示模块10。
滑坡体监测模块1，与中央控制模块4连接，用于通过两套呈90度交叉设置的监测装置进行滑坡体的实时监测，并获取滑坡体的原始监测数据消息；
数据预处理模块2，与中央控制模块4连接，用于通过数据预处理程序对获取的所述滑坡体的原始监测数据消息进行预处理，获取滑坡体监测数据集；
通信模块3，与中央控制模块4连接，用于通过无线数据收发装置获取天气状况数据，完成降雨规律性分析，并将预处理后的滑坡体监测数据集发送至中央处理器；
中央控制模块4，与滑坡体监测模块1、数据预处理模块2、通信模块3、位移监测模块5、稳定性评估模块6、异常预警模块7、供电模块8、数据存储模块9、更新显示模块10连接，用于通过基于DSP和FPGA的双核控制器协调控制所述多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统各个模块的正常运行；
位移监测模块5，与中央控制模块4连接，用于通过位移监测装置对滑坡体的位移变化情况进行实时监测；
稳定性评估模块6，与中央控制模块4连接，用于通过稳定性评估程序根据滑坡体的位移变化情况进行滑坡体稳定性的评估；
异常预警模块7，与中央控制模块4连接，用于通过声光预警装置对异常的滑坡体位移变化情况进行预警通知；
供电模块8，与中央控制模块4连接，用于通过供电装置对所述多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统进行供电；
数据存储模块9，与中央控制模块4连接，用于通过云数据库服务器存储获取的滑坡体的原始监测数据消息、滑坡体监测数据集、滑坡体的位移变化情况、滑坡体的稳定性评估信息以及异常预警通知信息；
更新显示模块10，与中央控制模块4连接，用于通过显示器对获取的滑坡体的原始监测数据消息、滑坡体监测数据集、滑坡体的位移变化情况、滑坡体的稳定性评估信息以及异常预警通知信息的实时数据进行更新显示。
如图2所示，本发明实施例提供的多状态触发的滑坡体远程自动监测预警方法包括以下步骤：
S101，通过滑坡体监测模块利用两套呈90度交叉设置的监测装置进行滑坡体的实时监测，并获取滑坡体的原始监测数据消息；
S102，通过数据预处理模块利用数据预处理程序对获取的所述滑坡体的原始监测数据消息进行预处理，获取滑坡体监测数据集；
S103，通过通信模块利用无线数据收发装置获取天气状况数据，完成降雨规律性分析，并将预处理后的滑坡体监测数据集发送至中央处理器；
S104，通过中央控制模块利用基于DSP和FPGA的双核控制器协调控制所述多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统各个模块的正常运行；
S105，通过位移监测模块利用位移监测装置对滑坡体的位移变化情况进行实时监测；通过稳定性评估模块利用稳定性评估程序根据滑坡体的位移变化情况进行滑坡体稳定性的评估；
S106，通过异常预警模块利用声光预警装置对异常的滑坡体位移变化情况进行预警通知；通过供电模块利用供电装置对所述多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统进行供电；
S107，通过数据存储模块利用云数据库服务器存储获取的滑坡体的原始监测数据消息、滑坡体监测数据集、滑坡体的位移变化情况、滑坡体的稳定性评估信息以及异常预警通知信息；
S108，通过更新显示模块利用显示器对获取的滑坡体的原始监测数据消息、滑坡体监测数据集、滑坡体的位移变化情况、滑坡体的稳定性评估信息以及异常预警通知信息的实时数据进行更新显示。
如图3所示，本发明实施例提供的步骤S103中，所述通过通信模块利用无线数据收发装置获取天气状况数据，完成降雨规律性分析，包括：
S201，获取不同强度降雨下滑坡位移以及地下水位监测数据；
S202，根据不同强度降雨下滑坡位移以及地下水位监测数据，绘制降雨-地下水位-滑坡位移曲线；
S203，根据降雨-地下水位-滑坡位移曲线完成降雨规律性分析。
本发明实施例提供的步骤S202中，所述根据不同强度降雨下滑坡位移、地下水位监测数据，绘制降雨-地下水位-滑坡位移曲线，包括：
Figure BDA0003087331520000101
其中，R是降雨量曲线与滑坡位移的局部相关性系数，ωt+1-ωt为t到t+1时刻降的雨量，st+1-st为t到t+1时刻的滑坡位移，max(Δω)、max(Δs)为一个时间周期内的降雨和滑坡位移因子单位时间的最大变幅，R越趋近于1表明降雨量与滑坡位移相关性越强，完成降雨规律性分析。
本发明实施例提供的步骤S103中，所述通过通信模块利用无线数据收发装置将预处理后的滑坡体监测数据集发送至中央处理器，包括：
(1)计算数据传输成功概率，长度为N个北斗数据包的长报文一次传输成功率PN的理论计算值如下式：
Figure BDA0003087331520000111
其中，
Figure BDA0003087331520000112
表示北斗数据包的传输成功率，定义如下：
Figure BDA0003087331520000113
其中，Seff表示发送的有效北斗数据包总数，Reff表示接收的有效北斗数据包总数；
(2)计算数据传输延时，北斗短报文通信平均传输延时由下式计算：
Figure BDA0003087331520000114
其中，n表示集中收发北斗数据包的总个数，T1 i表示第i个北斗数据包的发送时间，T2 i表示第i个北斗数据包的接收时间。
如图4所示，本发明实施例提供的步骤S104中，所述通过中央控制模块利用基于DSP和FPGA的双核控制器协调控制所述多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统各个模块的正常运行，包括：
S301，通过主处理器DSP发送指令给辅助处理器FPGA；
S302，通过辅助处理器FPGA与A/D芯片通信，读入测试信号；
S303，通过辅助处理器FPGA将读入的测试信号进行处理，并将处理后的测试信号传输至DSP；
S304，通过主处理器DSP根据处理后的测试信号中获取相应的控制方法，协调控制所述滑坡体远程自动监测预警系统。
如图5所示，本发明实施例提供的步骤S105中，所述通过位移监测模块利用位移监测装置对滑坡体的位移变化情况进行实时监测，包括：
S401，通过位移监测装置搭载的倾角传感器自动监测所述位移监测装置的平板倾角发生的变化；
S402，通过位移监测装置搭载的激光位移传感器实时监测垂直反射平板以及倾斜反射平板的水平位移；
S403，根据位移和倾角的变化判断滑坡体的运动方位和速度。
本发明实施例提供的步骤S401中，所述位移监测装置的平板包括倾斜反射平板和垂直反射平板，所述倾斜反射平板与水平面夹角为α；所述激光位移传感器正对垂直反射平板，所述激光传感器与水平方向夹角β，β与α互为补角。
本发明实施例提供的步骤S403中，所述根据位移和倾角的变化判断滑坡体的运动方位和速度，包括：
设监测时段初和时段末，倾角传感器监测水平倾角分别为α0和α1，垂直反射平板的水平位移分别为κ0和κ1，倾斜反射平板位移分别为d0和d1，以时段初倾斜反射平板上的激光光斑为原点，以滑坡体轴线水平方向为x轴，以垂直方向为y轴，以垂直于x轴、y轴方向为z轴，建立三维坐标系；在滑坡体沿着滑坡轴线监测方向上位移为d，监测点水平位移为dx，垂直位移为dy，侧向位移为dz；
在x轴、y轴组成的平面坐标系中，当α0＝α1时，倾斜反射平板做平行移动，激光光斑从原点出发，在倾斜反射平板上沿着直线从下向上移动，至时段末，激光光斑位于B(x1,y1)，时段初的激光光斑所在位置点移动至A(x0,y0)；
(1)在滑坡轴线上，倾斜监测方向上的滑坡位移为：
d＝d1-d0；
(2)监测点水平方向位移为：
dx＝κ1-κ0；
(3)垂向位移计算：
x1＝dcosβx0＝dx；
y1＝dsinβtg(π/2-β)＝(y0-y1)/(x0-x1)；
y0＝y1+(x0-x1)tg(π/2-β)；
y0＝dsinβ+(dx-dcosβ)tg(π/2-β)；
即dy＝dsinβ+(dx-dcosβ)tg(π/2-β)；
(4)侧向位移计算：
在z轴、y轴组成的平面坐标系中，在侧向反射平板上，激光光斑沿着直线从下向上移动，至时段末，激光光斑位于B(z1,y1)，时段初的激光光斑所在位置点移动至A(z0,y0)，那么：
设侧向相邻2次测距差为dd，则：
z1＝ddcosΦ；
y1＝dsinβtg(π/2-Φ)＝(y0-y1)/(z0-z1)；
z0-z1＝(y0-y1)/tg(π/2-Φ)；
z0＝(y0-y1)/tg(π/2-Φ)+z1；
即dz＝(dy-ddsinΦ)/tg(π/2-Φ)+ddcosΦ。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
以上所述，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，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统，其特征在于，所述多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统包括：
滑坡体监测模块，与中央控制模块连接，用于通过两套呈90度交叉设置的监测装置进行滑坡体的实时监测，并获取滑坡体的原始监测数据消息；
数据预处理模块，与中央控制模块连接，用于通过数据预处理程序对获取的所述滑坡体的原始监测数据消息进行预处理，获取滑坡体监测数据集；
通信模块，与中央控制模块连接，用于通过无线数据收发装置获取天气状况数据，完成降雨规律性分析，并将预处理后的滑坡体监测数据集发送至中央处理器；
中央控制模块，与滑坡体监测模块、数据预处理模块、通信模块、位移监测模块、稳定性评估模块、异常预警模块、供电模块、数据存储模块、更新显示模块连接，用于通过基于DSP和FPGA的双核控制器协调控制所述多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统各个模块的正常运行；
位移监测模块，与中央控制模块连接，用于通过位移监测装置对滑坡体的位移变化情况进行实时监测；
稳定性评估模块，与中央控制模块连接，用于通过稳定性评估程序根据滑坡体的位移变化情况进行滑坡体稳定性的评估；
异常预警模块，与中央控制模块连接，用于通过声光预警装置对异常的滑坡体位移变化情况进行预警通知；
供电模块，与中央控制模块连接，用于通过供电装置对所述多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统进行供电；
数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过云数据库服务器存储获取的滑坡体的原始监测数据消息、滑坡体监测数据集、滑坡体的位移变化情况、滑坡体的稳定性评估信息以及异常预警通知信息；
更新显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器对获取的滑坡体的原始监测数据消息、滑坡体监测数据集、滑坡体的位移变化情况、滑坡体的稳定性评估信息以及异常预警通知信息的实时数据进行更新显示。
2.如权利要求1所述的多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统，其特征在于，所述的通信模块中通过无线数据收发装置来获取天气状况数据，完成降雨规律性分析，具体包括：
(1)获取不同强度降雨下滑坡位移以及地下水位监测数据；
(2)根据不同强度降雨下滑坡位移以及地下水位监测数据，绘制降雨-地下水位-滑坡位移曲线；
(3)根据降雨-地下水位-滑坡位移曲线完成降雨规律性分析。
3.如权利要求2所述的多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统，其特征在于，所述根据不同强度降雨下滑坡位移、地下水位监测数据，绘制降雨-地下水位-滑坡位移曲线，包括：
Figure FDA0003087331510000021
其中，R是降雨量曲线与滑坡位移的局部相关性系数，ωt+1-ωt为t到t+1时刻降的雨量，st+1-st为t到t+1时刻的滑坡位移，max(Δω)、max(Δs)为一个时间周期内的降雨和滑坡位移因子单位时间的最大变幅，R越趋近于1表明降雨量与滑坡位移相关性越强，完成降雨规律性分析。
4.如权利要求1所述的多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统，其特征在于，通信模块中，所述通过无线数据收发装置将预处理后的滑坡体监测数据集发送至中央处理器，包括：
(1)计算数据传输成功概率，长度为N个北斗数据包的长报文一次传输成功率PN的理论计算值如下式：
Figure FDA0003087331510000022
其中，
Figure FDA0003087331510000023
表示北斗数据包的传输成功率，定义如下：
Figure FDA0003087331510000031
其中，Seff表示发送的有效北斗数据包总数，Reff表示接收的有效北斗数据包总数；
(2)计算数据传输延时，北斗短报文通信平均传输延时由下式计算：
Figure FDA0003087331510000032
其中，n表示集中收发北斗数据包的总个数，T1 i表示第i个北斗数据包的发送时间，T2 i表示第i个北斗数据包的接收时间。
5.如权利要求1所述的多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统，其特征在于，中央控制模块中，所述通过基于DSP和FPGA的双核控制器协调控制所述多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统各个模块的正常运行，包括：
(1)通过主处理器DSP发送指令给辅助处理器FPGA；
(2)通过辅助处理器FPGA与A/D芯片通信，读入测试信号；
(3)通过辅助处理器FPGA将读入的测试信号进行处理，并将处理后的测试信号传输至DSP；
(4)通过主处理器DSP根据处理后的测试信号中获取相应的控制方法，协调控制所述滑坡体远程自动监测预警系统。
6.如权利要求1所述的多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统，其特征在于，位移监测模块中，所述通过位移监测装置对滑坡体的位移变化情况进行实时监测，包括：
(1)通过位移监测装置搭载的倾角传感器自动监测所述位移监测装置的平板倾角发生的变化；
(2)通过位移监测装置搭载的激光位移传感器实时监测垂直反射平板以及倾斜反射平板的水平位移；
(3)根据位移和倾角的变化判断滑坡体的运动方位和速度。
7.如权利要求6所述的多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统，其特征在于，所述位移监测装置的平板包括倾斜反射平板和垂直反射平板，所述倾斜反射平板与水平面夹角为α；所述激光位移传感器正对垂直反射平板，所述激光传感器与水平方向夹角β，β与α互为补角。
8.如权利要求6所述的多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统，其特征在于，所述根据位移和倾角的变化判断滑坡体的运动方位和速度，包括：
设监测时段初和时段末，倾角传感器监测水平倾角分别为α0和α1，垂直反射平板的水平位移分别为κ0和κ1，倾斜反射平板位移分别为d0和d1，以时段初倾斜反射平板上的激光光斑为原点，以滑坡体轴线水平方向为x轴，以垂直方向为y轴，以垂直于x轴、y轴方向为z轴，建立三维坐标系；在滑坡体沿着滑坡轴线监测方向上位移为d，监测点水平位移为dx，垂直位移为dy，侧向位移为dz；
在x轴、y轴组成的平面坐标系中，当α0＝α1时，倾斜反射平板做平行移动，激光光斑从原点出发，在倾斜反射平板上沿着直线从下向上移动，至时段末，激光光斑位于B(x1,y1)，时段初的激光光斑所在位置点移动至A(x0,y0)；
(1)在滑坡轴线上，倾斜监测方向上的滑坡位移为：
d＝d1-d0；
(2)监测点水平方向位移为：
dx＝κ1-κ0；
(3)垂向位移计算：
x1＝dcosβx0＝dx；
y1＝dsinβtg(π/2-β)＝(y0-y1)/(x0-x1)；
y0＝y1+(x0-x1)tg(π/2-β)；
y0＝dsinβ+(dx-dcosβ)tg(π/2-β)；
即dy＝dsinβ+(dx-dcosβ)tg(π/2-β)；
(4)侧向位移计算：
在z轴、y轴组成的平面坐标系中，在侧向反射平板上，激光光斑沿着直线从下向上移动，至时段末，激光光斑位于B(z1,y1)，时段初的激光光斑所在位置点移动至A(z0,y0)，那么：
设侧向相邻2次测距差为dd，则：
z1＝ddcosΦ；
y1＝dsinβtg(π/2-Φ)＝(y0-y1)/(z0-z1)；
z0-z1＝(y0-y1)/tg(π/2-Φ)；
z0＝(y0-y1)/tg(π/2-Φ)+z1；
即dz＝(dy-ddsinΦ)/tg(π/2-Φ)+ddcosΦ。
9.一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以应用如权利要求1～8任意一项所述的多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统。
10.一种计算机可读存储介质，储存有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机应用如权利要求1～8任意一项所述的多状态触发的滑坡体远程自动监测预警系统。
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