CN115325928A - 一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统，具体涉及地质灾害监测领域，由于滑坡的破坏程度具有一定趋势，一段时间后滑坡区域可能会发生一定的偏移，这就导致布置好的监测点一段时间后可能并非最佳监测点，造成监测效果不佳；因此，本发明包括布置模块、监测模块、预警模块以及监控模块；并根据滑坡的自身信息设置滑坡偏移量阈值，通过滑坡偏移量阈值确定监测点位置是否处于正常区域内，若滑坡偏移量超出该阈值，则说明此时监测点无法良好的监测滑坡区域，需要对监测点根据偏移方向进行重新布置；一方面能够保证监测点监测准确，避免了无效的监测点监测，另一方面也能够根据滑坡的偏移量及时地对滑坡进行二次监测。

Description

一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统
技术领域
本发明涉及地质灾害监测技术领域，更具体地说，本发明涉及一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统。
背景技术
山体滑坡是比较常见的自然灾害之一，轻则摧毁农田、房舍、伤害人畜、毁坏森林、道路以及农业机械设施和水利水电设施等，给工农业生产以及人民财产造成巨大损失，重则形成毁灭性的灾难，危及人民生命安全，滑坡灾害事故一旦发生后果不堪设想，相比于抢救性保护的灾后修复，山体滑坡的灾前预防、山体滑坡风险的监测预警更为重要；
现有的全球导航卫星系统（GNSS）集实时动态、远程、自动化测量为一体，并且具有比较高的精度，能够满足滑坡变形监测的技术要求，通过各类监测传感器与北斗通信能够对滑坡深部位移、裂缝进行稳定性监测；
但如上述所示，目前的监测系统需要在滑坡段设置若干个监测点放置各类监测传感器和北斗定位接收器来进行滑坡监测，但由于大多数监测点设置前并不能非常精确的预测滑坡破坏的全过程，无法知晓滑坡中哪点先出现裂缝及滑坡破坏的演化过程，难以准确确定滑坡防治的关键点位置；同时，由于滑坡的破坏程度具有一定趋势，一段时间后滑坡区域可能会发生一定的偏移，这就导致布置好的监测点一段时间后可能并非最佳监测点，造成监测效果不佳；
针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统，根据实际滑坡情况，针对性地设定监测点的误差阈值，并根据滑坡的主滑方向和范围偏移量是否超过误差阈值，来对监测点的布置进行二次调整，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统，包括布置模块、监测模块、预警模块以及监控模块；
所述布置模块，用于根据滑坡信息确定监测系统的监测点位置；
所述监测模块，用于监测滑坡自身的生态数据以及滑坡所在区域的气象信息并将该信息发送至预警模块与监控模块；
所述预警模块，用于根据监测模块发送的信息分析滑坡的滑动趋势与偏移程度，并根据分析结果判断滑坡的地质形变与监测点的布置位置是否处于正常状态，且对非正常状态下的滑坡区域与监测点位置进行报警；
所述监控模块，用于监控各模块之间的通讯状态、监测点的布置位置以及滑坡的预警状态。
在一个优选的实施方式中，所述布置模块包括滑坡信息单元与测线布设单元；
所述滑坡信息单元，用于确认待监测滑坡的自身信息；
所述测线布设单元根据上述滑坡的自身信息，对滑坡的监测网以及监测网上的监测点进行初步布设；
其中，滑坡的自身信息为滑坡的土质信息、滑坡的坡度、滑坡的地质信息、滑坡的面积信息以及滑坡所在区域的环境信息。
在一个优选的实施方式中，所述监测模块包括定位数据监测单元、传感器监测单元、气象监测单元以及监测站管理单元；
所述定位数据监测单元，用于获取北斗高精度定位坐标数据，监测滑坡位移形变量；
所述传感器监测单元，用于监测滑坡区域实时的降雨量、裂缝程度以及土壤含水量；
所述气象监测单元，用于监测滑坡所在区域的气象以及预测气象状态；
所述监测站管理单元与定位数据监测单元、传感器监测单元、气象监测单元通讯连接，用于保存管理监测区域的监测信息、地址信息。
在一个优选的实施方式中，所述预警模块包括数据存储单元、分析处理单元以及提示报警单元；
所述数据存储单元，用于存储监测模块监测的各类监测数据；
所述分析处理单元，用于根据数据存储单元内存储的数据与其之前预设的预警阈值相比较，从而得出滑坡地质形变情况以及各监测点的监测效果情况，判断滑坡地质形变情况以及各监测点的监测效果情况是否超出阈值，并将该信息发送至提示报警单元与监控模块；
所述提示报警单元，用于根据接收的分析处理单元发送的数据发布预警信息。
在一个优选的实施方式中，所述监控模块包括通讯监控单元、电子显示单元以及系统日志单元；
所述通讯监控单元与上述各模块通讯连接，用于判断各模块之间是否通信正常；
所述电子显示单元，用于显示各监测点的位置、监测点的监测数据以及监测点的预警状态；
所述系统日志单元，用于记录登录账号、登录IP、登录时间信息，查询账号所做的操作类型。
在一个优选的实施方式中，所述分析处理单元内部设置了多个危险预警等级，由高至低分别为一级预警、二级预警、三级预警以及四级预警；
所述分析处理单元还根据滑坡的自身信息设置滑坡的各危险预警等级阈值与滑坡偏移量阈值。
在一个优选的实施方式中，所述各危险预警等级阈值，用于确定分析处理单元计算滑坡的形变速率、滑坡的累计形变量、滑坡的形变加速度、裂缝开合程度、单位时间降雨量以及土壤含水量是否达到某一预警等级，若有某项指标达到某一预警等级，则预警最高等级；
所述滑坡偏移量阈值，用于确定监测点位置是否处于正常区域内，若滑坡偏移量超出该阈值，则需要对监测点根据偏移方向进行重新布置。
在一个优选的实施方式中，所述分析处理单元对滑坡区域按照滑坡的自身信息进行区域划分，并对各位置分别进行阈值设定；
若滑坡变形位置发生在分析处理单元划分的区域边界处，则此时分析处理单元采用阈值范围小的阈值进行预警处理。
在一个优选的实施方式中，所述分析处理单元还包括第一强制单元，所述第一强制单元用于当滑坡处于预警等级时，对发生滑坡偏移的监测点进行强制提示预警；
所述第一强制单元监测监测点所在滑坡区域的预警等级为二级预警之下时，才进行强制监测点位置报警。
在一个优选的实施方式中，所述分析处理单元还包括第二强制单元，用于根据气象监测单元发出的未来雨水预警情报对监测点位置进行强制提示预警。
本发明一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统的技术效果和优点：
1、本发明是根据滑坡的自身信息设置滑坡偏移量阈值，并根据滑坡偏移量阈值确定监测点位置是否处于正常区域内，若滑坡偏移量超出该阈值，则说明此时监测点无法良好的监测滑坡区域，需要对监测点根据偏移方向进行重新布置；从而根据这一阈值考量，一方面能够保证监测点监测准确，避免了无效的监测点监测，另一方面也能够根据滑坡的偏移量及时地对滑坡进行二次监测；
2、本发明是将待监测的滑坡区域按照滑坡的自身信息进行区域划分，并对各位置分别进行阈值设定，从而使整体监测预警效果更好；并且若滑坡变形位置发生在分析处理单元划分的区域边界处，则此时分析处理单元采用阈值范围小的阈值进行预警处理，保证较高风险的滑坡区域不会受较低风险的滑坡区域而发生误判，保障了滑坡的安全；
3、本发明是通过设置第一强制单元，当滑坡处于预警等级时，对发生滑坡偏移的监测点进行强制提示预警，以保证相关工作人员能够及时将监测点进行重新布置，从而便于针对性精确监测发出滑坡预警警报的滑坡区域；
4、本发明是通过设置第二强制单元，根据气象监测单元发出的未来雨水预警情报对监测点位置进行强制提示预警，提醒相关工作人员提前根据滑坡偏移方向进行重新布置，避免由于强降雨很可能导致难以对监测点进行重新布置，使得监测效果变差。
附图说明
图1为本发明一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统结构示意图；
图2为本发明一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统，根据实际滑坡情况，针对性地设定监测点的误差阈值，并根据滑坡的主滑方向和范围偏移量是否超过误差阈值，来对监测点的布置进行二次调整，从而保证监测点能够根据滑坡的状态进行及时调整，以保证对滑坡良好的监测效果。
具体的，请参阅图1，综合监测系统包括布置模块、监测模块、预警模块以及监控模块，布置模块用于根据滑坡信息确定监测系统的监测点位置；监测模块用于监测滑坡自身的生态数据以及滑坡所在区域的气象信息并将该信息发送至预警模块与监控模块；预警模块根据监测模块发送的信息分析滑坡的滑动趋势与偏移程度，并根据分析结果判断滑坡的地质形变与监测点的布置位置是否处于正常状态，且对非正常状态下的滑坡区域与监测点进行报警；监控模块用于监控各模块之间的通讯状态、监测点的布置位置以及滑坡的预警状态，保证各模块之间都处于正常工作状态；其中，监控模块与布置模块、监测模块以及预警模块通讯连接。
请参阅图1，布置模块包括滑坡信息单元与测线布设单元；滑坡信息单元用于确认待监测滑坡的自身信息，自身信息包括：
滑坡的土质信息，例如土质、半岩质、岩质等等，根据不同的土质其测线布设单元布设的测线形状不同；
地质信息，例如断层位置、裂缝位置、危岩体位置等等，根据不同的地质信息，其监测点的位置不同，监测点一般按断面或剖面布置，断面一般选在地质条件差、变形大、可能产生破坏的部位，即上述断层位置、裂缝位置、危岩体位置；
面积信息，主要指滑坡的滑坡面积大小，若滑坡面积过大，需要设置多个断面，同时断面的选择因根据地质信息的好坏有主次之分；
环境信息，主要是指待监测滑坡所处区域的降雨量、地表径流量、土壤含水量等一系列环境指标信息；
测线布设单元根据上述滑坡的自身信息，对滑坡的监测网以及监测网上的监测点进行初步布设。
如图1所示，监测模块包括定位数据监测单元、传感器监测单元、气象监测单元以及监测站管理单元；
定位数据监测单元用于获取北斗高精度定位坐标数据，即 ENU（东北天）坐标数据，然后分三个目录进行展现，第一个目录监测数据以表格形式实时展现数据，第二个目录形变监测以图表形式实时展现 ENU 坐标每个方向的变化趋势，第三个形变量监测以图表形式实时展现 ENU 坐标每个方向的变化量；本发明定位数据监测单元选用北斗定位接收器，具体型号可根据实际需要选择，通过定位数据监测单元能够测得滑坡水平方向的形变量与竖直方向的形变量。
传感器监测单元用于监测滑坡区域实时的降雨量、裂缝程度以及土壤含水量等，便于综合进行考量；
气象监测单元用于监测滑坡所在区域的气象以及预测气象状态，便于后续进行提前预警；
监测站管理单元与定位数据监测单元、传感器监测单元、气象监测单元通讯连接，用于保存管理监测区域的监测信息、地址信息等，便于后续将监测数据发送至预警模块以及监控模块。
如图1所示，预警模块包括数据存储单元、分析处理单元以及提示报警单元；
数据存储单元用于存储监测模块监测的各类监测数据；
分析处理单元根据数据存储单元内存储的数据与其之前预设的预警阈值相比较，从而得出滑坡地质形变情况以及各监测点的监测效果情况，判断滑坡地质形变情况以及各监测点的监测效果情况是否超出阈值，并将该信息发送至提示报警单元与监控模块；
提示报警单元用于发布预警信息，根据接收的分析处理单元发送的数据，若该数据超出不同等级的预警阈值，则根据预警最高等级，自动发布预警信息，产生语音报警等。
如图1所示，监控模块包括通讯监控单元、电子显示单元以及系统日志单元；
通讯监控单元与上述各模块通讯连接，用于判断各模块之间是否通信正常；具体的，其通过判断监测数据长时间是否有数据返回，来确定通讯状态的好坏，若长时间未返回，则断定通讯中断，此后有数据返回，立即判定通讯良好，若仅有短时间的数据丢失，未在系统设置的通讯中断时间范围内，则不做处理，这样不但减少了工作人员统计监测站是否有异常的工作量，还能及时对数据丢失原因进行排查，确保系统通讯状态正常，有效增强了系统的运维能力；
电子显示单元用于显示各监测点的位置，监测点的监测数据以及监测点的预警状态等。本发明电子显示单元可选用电子地图进行位置显示；
系统日志单元用于记录登录账号、登录IP、登录时间等信息，查询账号所做的操作类型，有效保证了整体系统的安全性。
实施例2
本发明实施例2与上述实施例1的区别在于，在上述实施例1中，本发明大致介绍了本发明一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统内部结构，在本实施例中，将具体介绍其中一些模块单元的详细运作流程。
布置模块在进行初始监测点位置确定时，主要通过不同土质的滑坡倾向来选择不同的测线布设，当滑坡为土质滑坡时，其状态不稳定但其主滑方向易于掌握，此时采用十字形测线进行布设，当滑坡为半岩质或岩质滑坡时，此时滑坡的主滑方向不易掌握，为了更好地监测滑坡状态，采用放射形交叉测线布设；
传感器监测单元包括雨量计、裂缝计、土壤含水率监测仪等传感器元件，分别用于测量滑坡区域的降雨量、裂缝程度以及土壤含水率。从而综合判断监测滑坡区域的状态；
预警模块主要用于根据接收的监测模块监测信息对滑坡的状态进行判断后提示预警，即判断滑坡区域的各指标数据与变化区域判定监测点位置是否需要超出相应阈值，若超出阈值对其进行提示预警；
具体的，分析处理单元利用SQL语句调取数据存储单元内部保存的监测数据，进行处理和分析，计算不同类型的滑坡预警指标值；为了更好对滑坡的变形趋势提示预警，本发明分析处理单元内部设置了多个危险预警等级，由高至低分别为一级预警、二级预警、三级预警以及四级预警。
一级预警意为滑坡危险性极为严重，即监测点累计位移量严重超标，变形速率呈指数式上升，滑坡可能进入临滑阶段前期，或者监测区域周边正在出现特大暴雨天气，土壤含水量高，裂缝突然性增大且融合一块，局部已产生小面积滑坡，发生大规模滑坡概率极大，此时可能会导致严重的破坏后果，需要立即开展防灾避险措施；
二级预警意为滑坡危险性非常严重，即监测区域中多个监测点位移形变量都在继续增大，而且某些监测点能看出具有明显的加速变形趋势，多处有明显裂缝增加，变形速率随着时间推移在逐渐上升，没有出现停滞不变现象，可能处于加速变形后期，灾害破坏程度较严重，此时，应采取全面的预防措施，紧急加固周边滑坡；
三级预警意为滑坡危险性比较严重，即监测点累积位移量或位移速率相对增大较多，位移速率处于加速度变形的前期，滑坡体出现异常裂缝现象，危害程度较重，此时，需要发布预警信息，让公众提高警惕，并对滑坡体采取进一步的加固措施；
四级预警意为滑坡危险性需要重视，即某个监测点的任一预警指标超过四级的预警阈值时，就会发出四级预警，证明此刻监测区域已经发生了不正常的形变，有可能会继续随着时间的推移发生更大的位移，滑坡发生的概率，此时，需要提醒工作人员注意滑坡动态，该危害程度一般；
本发明分析处理单元根据监测模块数据计算滑坡的形变速率、滑坡的累计形变量、滑坡的形变加速度、裂缝开合程度、单位时间降雨量以及土壤含水量，并根据上述因素和相应的指标阈值比对，判断该监测区域的滑坡处于哪种预警状态。
具体的，本发明根据E、N方向定位数据计算水平方向的累积形变量，并使用
Figure DEST_PATH_IMAGE002
来表示ENU变量，则关于滑坡的累计形变量，其水平方向上形变量计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE004
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表示水平方向的累积形变量，
Figure DEST_PATH_IMAGE008
、
Figure DEST_PATH_IMAGE010
分别表示E、N方向60秒内平均值，
Figure DEST_PATH_IMAGE012
、
Figure DEST_PATH_IMAGE014
分别表示E、N方向的初始值。
竖直方向上形变量计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE016
式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE018
表示垂直方向的累积形变量，
Figure DEST_PATH_IMAGE020
表示U方向60秒内平均值，
Figure DEST_PATH_IMAGE022
表示U方向的初始值。
滑坡的形变速率为单位时间内形变量值的变化量，其计算公式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE024
为了方便表示，式中，
Figure DEST_PATH_IMAGE026
为水平方向累积形变量与垂直方向累积形变量对时间的偏微分；V为滑坡的形变速率的总称，其包括滑坡的水平形变速率Vxy与滑坡的水平形变速率Vz。
进一步的，本发明是通过滑坡形变量－时间曲线的斜率值来判断滑坡所处的变形阶段，可以更好地判断滑坡状态。计算某一时刻形变量曲线的切线与横坐标之间的夹角，即切线角
Figure DEST_PATH_IMAGE028
，切线角
Figure 155102DEST_PATH_IMAGE028
的计算公式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE030
式中，
Figure 150871DEST_PATH_IMAGE028
表示切线角，
Figure DEST_PATH_IMAGE032
代表单位时间段滑坡位移的变化量；
Figure DEST_PATH_IMAGE034
为单位时间段。
分析处理单元还根据滑坡的自身信息设置滑坡的各危险预警等级阈值与滑坡偏移量阈值；
各危险预警等级阈值用于确定分析处理单元计算滑坡的形变速率、滑坡的累计形变量、滑坡的形变加速度、裂缝开合程度、单位时间降雨量以及土壤含水量是否达到某一预警等级（即上述指标信息是否达到该指标设定的阈值），若有某项指标达到某一预警等级，则预警最高等级；
滑坡偏移量阈值用于确定监测点位置是否处于正常区域内，若滑坡偏移量超出该阈值，则说明此时监测点无法良好的监测滑坡区域，需要对监测点根据偏移方向进行重新布置；从而根据这一阈值考量，一方面能够保证监测点监测准确，避免了无效的监测点监测，另一方面也能够根据滑坡的偏移量及时地对滑坡进行二次监测。
例如，在土质滑坡中，高位监测点监测的形变速率与形变累积量已逐渐降低，低位监测点监测的形变速率与形变累积量却逐渐升高，说明整体滑坡区域已发生下移；此时，为了更好地对滑坡区域进行监测，当偏移量超过相应的阈值，则对监测点位置进行报警，提示相关工作人员根据偏移方向与偏移距离重新布设监测点。
其中，滑坡的偏移量即为滑坡的相对之间滑坡区域的滑动偏移距离，具体的，由于不同滑坡自身特性不同，可能存在有主滑方向或向四周外围均有所拓展滑动的情况，本发明滑坡的偏移方向根据分析处理单元计算的滑坡的切线角
Figure 930608DEST_PATH_IMAGE028
与滑坡的滑坡位移的变化量
Figure 122555DEST_PATH_IMAGE032
确定滑坡的偏移方向。
详细的，滑坡的自身信息主要为滑坡的土质信息、滑坡的坡度、滑坡的地质信息、滑坡的面积信息以及滑坡所在区域的环境信息等等即排除人为因素的天然条件，根据滑坡的自身信息，确定上述滑坡的各危险预警等级阈值与滑坡偏移量阈值。
由于不同滑坡自身的天然条件不同，因此，阈值考量设定也并不相同，实际设定时，对于形变累积量以及形变速率等阈值设定可根据实际滑坡土质的应变强度有限元分析，对于降雨量、土壤含水量等阈值设定可参考国家气象局降雨分级结合实地测值确定阈值，滑坡偏移量的阈值设定主要根据滑坡的土质条件与自身坡度大小进行设定，在此不作赘述。
实施例3
本发明实施例3与上述实施例的区别在于，上述实施例中介绍的滑坡区域各预警阈值固定，实际上由于滑坡区域各位置的气候条件与地质条件不同，即土壤条件、降雨条件等等并不相同，其发生滑坡的风险也并不相同，因此，若其预警阈值的设定一致，不能针对性地起到良好的监测效果，可能存在一定的风险隐患；
本实施例3中，分析处理单元对滑坡区域按照滑坡的自身信息进行区域划分，并对各位置分别进行阈值设定，从而使整体监测预警效果更好；
进一步的，若滑坡变形位置发生在分析处理单元划分的区域边界处，则此时分析处理单元采用阈值范围小的阈值（即预警范围大的阈值）进行预警处理，这样保证较高风险的滑坡区域不会受较低风险的滑坡区域而发生误判，保障了滑坡的安全。
实施例4
本发明实施例4与上述实施例的区别在于，上述实施例中的对于监测点位置的报警根据固定滑坡偏移量阈值来设定，但若滑坡处于危险预警状态，即便其滑坡偏移量此时未超过设定阈值，其他因素会使滑坡具有较大的偏移风险，这就导致可能滑坡偏移量在阈值范围内时，滑坡已有较大风险发生偏移，此时监测点的监测数据已不够准确，不能及时精确的对存在风险的滑坡进行针对性监测。
因此，本实施例4中，分析处理单元还包括第一强制单元，第一强制单元用于当滑坡处于预警等级时，对发生滑坡偏移的监测点进行强制提示预警，以保证相关工作人员能够及时将监测点进行重新布置，从而便于针对性精确监测发出滑坡预警警报的滑坡区域。
进一步的，由于当滑坡区域预警等级过高，例如一级预警，此时需要立即开展防灾避险措施，监测点的布设重要性降低，此时无需再对监测点进行调节；因此，第一强制单元监测监测点区域的滑坡预警等级为二级预警之下时，才进行强制监测点位置报警，以避免在预警等级过高，监测点的布设重要性低这一状态下，对监测点位置提示报警。
更进一步的，本发明的监测模块还包括气象监测单元，当滑坡偏移量在阈值范围内时，气象监测单元可能会预测未来会有大量降雨导致，滑坡区域处于预警状态，此时，若等到传感器监测单元测出雨量、土壤含水量处于预警状态时，由于强降雨很可能导致难以对监测点进行重新布置，使得监测效果变差。
因此，分析处理单元还包括第二强制单元，第二强制单元用于根据气象监测单元发出的未来雨水预警情报对监测点位置进行强制提示预警；具体的，若气象监测单元监测的未来雨水信息会导致滑坡区域发出预警，则此时第二强制单元对监测点位置发出提示预警，提醒相关工作人员提前根据滑坡偏移方向进行重新布置。
实施例5
本发明实施例5与上述实施例的区别在于，本实施例5介绍了一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测方法，如图2所示，包括如下步骤：
步骤S101、利用布置模块确定各监测点初始位置，并对监测点进行初始布置；
步骤S102、利用监测模块获取滑坡区域的监测信息，并将监测信息发送给预警模块与监控模块；
具体的，监测信息为滑坡水平方向的形变量与竖直方向的形变量、滑坡区域实时的降雨量、裂缝程度、土壤含水量以及滑坡所在区域的未来气象状态；
步骤S103、预警模块确定滑坡区域的各危险预警等级阈值与滑坡偏移量阈值，并根据滑坡区域的监测信息计算相应的监测指标，将监测指标与滑坡区域的各危险预警等级内部指标阈值与滑坡偏移量阈值进行比对，对超出阈值的滑坡区域与监测点位置进行报警；
步骤S104、利用第一强制单元对滑坡偏移量在阈值范围内但滑坡区域处于预警等级的内部监测点位置进行提示报警；
步骤S105、利用第二强制单元根据气象监测单元发出的未来雨水预警情报对监测点位置进行强制提示预警。
具体的，若气象监测单元监测的未来雨水信息会导致滑坡区域发出预警，则此时第二强制单元对滑坡区域内监测点位置发出提示预警；
本发明步骤S104与步骤S105为并列关系。
进一步的，在步骤S103中，预警模块对滑坡区域按照各位置自身信息进行区域划分，并对各区域内单独进行各危险预警等级阈值与滑坡偏移量阈值设定。
其中，自身信息为滑坡的土质信息、滑坡的坡度、滑坡的地质信息、滑坡的面积信息以及滑坡所在区域的环境信息等等即排除人为因素的天然条件。
更进一步的，在步骤S103中，若滑坡变形位置发生在分析处理单元划分的区域边界处，则此时分析处理单元采用阈值范围小的阈值进行预警处理。
再进一步的，在步骤S104中，滑坡区域处于的预警等级不包括一级预警。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，各个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处；尤其对于方法实施例而言，由于其基本依托于系统实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。
为了描述得方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述，当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
最后还需要说明的几点是：首先，本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
其次：本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
最后：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统，其特征在于，包括布置模块、监测模块、预警模块以及监控模块；
所述布置模块，用于根据滑坡信息确定监测系统的监测点位置；
所述监测模块，用于监测滑坡自身的生态数据以及滑坡所在区域的气象信息并将该信息发送至预警模块与监控模块；
所述预警模块，用于根据监测模块发送的信息分析滑坡的滑动趋势与偏移程度，并根据分析结果判断滑坡的地质形变与监测点的布置位置是否处于正常状态，且对非正常状态下的滑坡区域与监测点位置进行报警；
所述监控模块，用于监控各模块之间的通讯状态、监测点的布置位置以及滑坡的预警状态。
2.根据权利要求1所述的一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统，其特征在于：所述布置模块包括滑坡信息单元与测线布设单元；
所述滑坡信息单元，用于确认待监测滑坡的自身信息；
所述测线布设单元根据上述滑坡的自身信息，对滑坡的监测网以及监测网上的监测点进行初步布设；
其中，滑坡的自身信息为滑坡的土质信息、滑坡的坡度、滑坡的地质信息、滑坡的面积信息以及滑坡所在区域的环境信息。
3.根据权利要求2所述的一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统，其特征在于：所述监测模块包括定位数据监测单元、传感器监测单元、气象监测单元以及监测站管理单元；
所述定位数据监测单元，用于获取北斗高精度定位坐标数据，监测滑坡位移形变量；
所述传感器监测单元，用于监测滑坡区域实时的降雨量、裂缝程度以及土壤含水量；
所述气象监测单元，用于监测滑坡所在区域的气象并预测气象状态；
所述监测站管理单元与定位数据监测单元、传感器监测单元、气象监测单元通讯连接，用于保存管理监测区域的监测信息、地址信息。
4.根据权利要求3所述的一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统，其特征在于：所述预警模块包括数据存储单元、分析处理单元以及提示报警单元；
所述数据存储单元，用于存储监测模块监测的各类监测数据；
所述分析处理单元，用于根据数据存储单元内存储的数据与其之前预设的预警阈值相比较，从而得出滑坡地质形变情况以及各监测点的监测效果情况，判断滑坡地质形变情况以及各监测点的监测效果情况是否超出阈值，并将该信息发送至提示报警单元与监控模块；
所述提示报警单元，用于根据接收的分析处理单元发送的数据发布预警信息。
5.根据权利要求1所述的一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统，其特征在于：所述监控模块包括通讯监控单元、电子显示单元以及系统日志单元；
所述通讯监控单元与上述各模块通讯连接，用于判断各模块之间是否通信正常；
所述电子显示单元，用于显示各监测点的位置、监测点的监测数据以及监测点的预警状态；
所述系统日志单元，用于记录登录账号、登录IP、登录时间信息，查询账号所做的操作类型。
6.根据权利要求4所述的一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统，其特征在于：所述分析处理单元内部设置了多个危险预警等级，由高至低分别为一级预警、二级预警、三级预警以及四级预警；
所述分析处理单元还根据滑坡的自身信息设置滑坡的各危险预警等级阈值与滑坡偏移量阈值。
7.根据权利要求6所述的一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统，其特征在于：所述各危险预警等级阈值，用于确定分析处理单元计算滑坡的形变速率、滑坡的累计形变量、滑坡的形变加速度、裂缝开合程度、单位时间降雨量以及土壤含水量是否达到某一预警等级，若有某项指标达到某一预警等级，则预警最高等级；
所述滑坡偏移量阈值，用于确定监测点位置是否处于正常区域内，若滑坡偏移量超出该阈值，则需要对监测点根据偏移方向进行重新布置。
8.根据权利要求4所述的一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统，其特征在于：所述分析处理单元对滑坡区域按照滑坡的自身信息进行区域划分，并对各位置分别进行阈值设定；
若滑坡变形位置发生在分析处理单元划分的区域边界处，则此时分析处理单元采用阈值范围小的阈值进行预警处理。
9.根据权利要求6所述的一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统，其特征在于：所述分析处理单元还包括第一强制单元，所述第一强制单元用于当滑坡处于预警等级时，对发生滑坡偏移的监测点进行强制提示预警；
所述第一强制单元监测监测点所在滑坡区域的预警等级为二级预警之下时，才进行强制监测点位置报警。
10.根据权利要求4所述的一种基于北斗通信的滑坡地表裂缝综合监测系统，其特征在于：所述分析处理单元还包括第二强制单元，用于根据气象监测单元发出的未来雨水预警情报对监测点位置进行强制提示预警。
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