本發(fā)明涉及監(jiān)測預警技術領域，特別涉及一種滑坡蠕變監(jiān)測的預警系統(tǒng)及方法。

背景技術：

社會發(fā)展迅速，城市的生活已經普遍，從而出現各種山區(qū)旅游，農家樂等形式。由于這些活動多在多山地區(qū)進行，因而災害的防治成為一塊重要的部分，特別是滑坡災害。

目前對于滑坡蠕變的監(jiān)測，主要形式有人工巡查的方式，儀器主要應用多點位移計、鉆孔測斜儀、同軸電纜和分布式光纖監(jiān)測等，其監(jiān)測起到了一定的功效。一般監(jiān)測都局限于單種監(jiān)測或在同一地點監(jiān)測分析預警，沒有系統(tǒng)的建立滑坡體蠕變監(jiān)測預警的系統(tǒng)，存在監(jiān)測成本高，預警信號傳達不及時的問題。

技術實現要素：

本發(fā)明實施例提供了一種滑坡蠕變監(jiān)測的預警系統(tǒng)及方法，用以解決現有技術中存在的問題。

一種滑坡蠕變監(jiān)測的預警系統(tǒng)，包括依次電連接的監(jiān)測裝置、數據預處理裝置、數據處理裝置以及報警裝置，所述監(jiān)測裝置包括標點、固定單元以及數據采集單元，所述標點埋設在滑坡區(qū)中，所述固定單元固定在所述滑坡區(qū)外的穩(wěn)定區(qū)中，所述數據采集單元位于所述穩(wěn)定區(qū)中，所述數據采集單元與所述標點通信連接，獲取所述標點的高程、相對于所述固定單元的蠕變位移值以及所述滑坡區(qū)的土體壓力值；

所述數據預處理裝置包括數據預處理單元和數據發(fā)送單元，所述數據預處理單元對所述數據采集單元獲取的高程、蠕變位移值以及土體壓力值進行預處理，去除干擾信號，獲得預處理數據；所述數據發(fā)送單元將所述預處理數據發(fā)送至所述數據處理裝置；

所述數據處理裝置包括數據接收單元、數據處理單元和預警信號發(fā)送單元，所述數據接收單元接收所述預處理數據，所述數據處理單元在所述預處理數據滿足預設條件時確定發(fā)送預警信號，由所述預警信號發(fā)送單元向所述報警裝置發(fā)送所述預警信號；

所述報警裝置接收所述預警信號后，產生報警信息。

優(yōu)選地，所述標點上設有距離傳感器和壓力傳感器，所述距離傳感器采集所述高程以及蠕變位移值，所述壓力傳感器采集所述土體壓力值。

優(yōu)選地，所述標點和固定裝置均采用太陽能供電。

優(yōu)選地，所述數據發(fā)送單元和數據接收單元之間通過雷達或者衛(wèi)星通信連接。

優(yōu)選地，所述報警裝置為電鈴，位于滑坡威脅區(qū)中每個住戶家中均安裝有一個所述報警裝置。

本發(fā)明還提供了一種滑坡蠕變監(jiān)測的預警方法，該方法包括：

數據采集單元獲取標點的高程、相對于固定單元的蠕變位移值以及滑坡中的土體壓力值；

數據預處理單元對所述高程、蠕變位移值以及土體壓力值進行預處理，去除干擾信號，獲得預處理數據；

數據發(fā)送單元將所述預處理數據發(fā)送至數據接收單元；

所述數據接收單元接收所述預處理數據，數據處理單元在所述預處理數據滿足預設條件時確定發(fā)送預警信號，由預警信號發(fā)送單元向報警裝置發(fā)送所述預警信號；

所述報警裝置接收所述預警信號后，產生報警信息。

優(yōu)選地，所述預設條件為所述高程與預設高程的差值大于高程閾值、或所述蠕變位移值與預設位移值的差值大于位移閾值、或所述土體壓力值與預設壓力值的差值大于壓力閾值。

優(yōu)選地，所述預警信號包括一級預警信號、二級預警信號和三級預警信號，所述高程閾值包括第一高程閾值、第二高程閾值和第三高程閾值，所述位移閾值包括第一位移閾值、第二位移閾值和第三位移閾值，所述壓力閾值包括第一壓力閾值、第二壓力閾值和第三壓力閾值，其中，所述第一高程閾值、第二高程閾值和第三高程閾值依次增大，所述第一位移閾值、第二位移閾值和第三位移閾值依次增大，所述第一壓力閾值、第二壓力閾值和第三壓力閾值依次增大；當所述高程與所述預設高程的差值介于所述第一高程閾值和第二高程閾值之間、或所述蠕變位移值與預設位移值的差值介于所述第一位移閾值和第二位移閾值之間、或所述土體壓力值與預設壓力值的差值介于所述第一壓力閾值和第二壓力閾值之間時，所述數據處理單元確定發(fā)送所述第一預警信號，并由所述預警信號發(fā)送單元發(fā)送所述第一預警信號；當所述高程與所述預設高程的差值介于所述第二高程閾值和第三高程閾值之間、或所述蠕變位移值與預設位移值的差值介于所述第二位移閾值和第三位移閾值之間、或所述土體壓力值與預設壓力值的差值介于所述第二壓力閾值和第三壓力閾值之間時，所述數據處理單元確定發(fā)送所述第二預警信號，并由所述預警信號發(fā)送單元發(fā)送所述第二預警信號；當所述高程與所述預設高程的差值大于所述第三高程閾值、或所述蠕變位移值與預設位移值的差值大于所述第三位移閾值、或所述土體壓力值與預設壓力值的差值大于所述第三壓力閾值時，所述數據處理單元確定發(fā)送所述第三預警信號，并由所述預警信號發(fā)送單元發(fā)送所述第三預警信號。

優(yōu)選地，所述報警信息包括一級報警信息、二級報警信息和三級報警信息，當接收到所述第一預警信號時，所述報警裝置產生所述一級報警信息；當接收到所述第二預警信號時，所述報警裝置產生所述二級報警信息；當接收到所述第三預警信號時，所述報警裝置產生所述三級報警信息。

本發(fā)明實施例中一種滑坡蠕變監(jiān)測的預警系統(tǒng)及方法，在滑坡區(qū)埋設多個標點，滑坡區(qū)外的穩(wěn)定區(qū)中安裝固定單元和數據采集單元，由數據采集單元采集標點的高程、相對于固定單元的蠕變位移值以及土體壓力值，數據預處理單元對高程、蠕變位移值和土體壓力值進行預處理，去除干擾信號后，由數據處理單元判斷是否發(fā)送預警信號，并在確定發(fā)送預警信號后向報警裝置發(fā)送預警信號，報警裝置即產生相應的報警信息，整個系統(tǒng)自動運行，且數據處理及時準確，最大程度的保證了滑坡威脅區(qū)人民群眾的生命財產安全。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種滑坡蠕變監(jiān)測的預警系統(tǒng)的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種滑坡蠕變監(jiān)測的預警方法的步驟流程圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

參照圖1，本發(fā)明提供了一種滑坡蠕變監(jiān)測的預警系統(tǒng)，所述預警系統(tǒng)包括監(jiān)測裝置100、數據預處理裝置200、數據處理裝置300和報警裝置400。所述監(jiān)測裝置100包括標點110、固定單元120和數據采集單元130，所述標點110的數量為多個，分別埋設在滑坡區(qū)中，所述固定單元120和數據采集單元130均位于所述滑坡區(qū)外的穩(wěn)定區(qū)中。每個所述標點110上均設有距離傳感器和壓力傳感器，所述距離傳感器采集所述標點110的高程以及相對于所述固定單元120的蠕變位移值，所述壓力傳感器采集所述滑坡區(qū)中的土體壓力值，并由所述數據采集單元130獲取所述高程、蠕變位移值和土體壓力值。在本實施例中，所述標點110和固定裝置120均采用太陽能供電。

所述數據預處理裝置200包括數據預處理單元210和數據發(fā)送單元220，所述數據預處理單元210對所述數據采集單元130獲取的所述高程、蠕變位移值和土體壓力值進行預處理，去除干擾信號，獲得相應的預處理數據；所述數據發(fā)送單元220將所述預處理數據發(fā)送至所述數據處理裝置300。在本實施例中，所述數據預處理單元210還內置有用于測量自身高程和自身所處位置埋設的土體壓力值的傳感器模塊，所述數據預處理單元210在獲取包括高程和土體壓力值在內的測量數據后，將獲取的測量數據與所述數據采集單元130發(fā)送的測量數據進行比較判斷，如果獲取的測量數據和發(fā)送的測量數據變化相同，則認為是干擾信號；如果不同，在發(fā)送的測量數據中減去相同的部分，即為去除干擾信號，以將所述數據采集單元130發(fā)送的測量數據中的干擾信號過濾掉?？梢岳斫獾氖?，還可以使用相同的方法對所述蠕變位移值進行預處理，去除干擾信號。

所述數據處理裝置300包括數據接收單元310、數據處理單元320和預警信號發(fā)送單元330。所述數據接收單元310與所述數據發(fā)送單元220通信連接，以接收所述預處理數據，所述數據處理單元320判斷所述預處理數據是否滿足預設條件，若滿足，則確定發(fā)送預警信號，由所述預警信號發(fā)送單元330向所述報警裝置400發(fā)送所述預警信號；若不滿足，由所述標點110繼續(xù)進行監(jiān)測。

在本實施例中，所述數據發(fā)送單元220和數據接收單元310之間的通信連接方式包括但不限于雷達或衛(wèi)星等。

所述報警裝置400接收所述預警信號后，產生報警信息。在本實施例中，所述報警裝置400為電鈴，所述電鈴的數量為多個，分別安裝在位于滑坡威脅區(qū)中每個住戶家中。

基于同一發(fā)明構思，本發(fā)明實施例提供了一種滑坡蠕變監(jiān)測的預警方法，如圖2所示，由于該方法解決技術問題的原理和一種滑坡蠕變監(jiān)測的預警系統(tǒng)相似，因此該系統(tǒng)的實施可參照方法的實施，重復之處不再贅述。

所述預警方法包括：

步驟500，數據采集單元130獲取標點110的高程、相對于固定單元120的蠕變位移值以及滑坡區(qū)的土體壓力值；

步驟510，數據預處理單元210對所述高程、蠕變位移值以及土體壓力值進行預處理，去除干擾信號，獲得預處理數據；

步驟520，數據發(fā)送單元220將所述預處理數據發(fā)送至310數據接收單元；

步驟530，所述數據接收單元310接收所述預處理數據，數據處理單元320判斷所述預處理數據是否滿足預設條件，若滿足，確定發(fā)送預警信號，并進入步驟540，若不滿足，返回步驟500；

具體地，所述預設條件為所述高程與預設高程的差值大于高程閾值、或所述蠕變位移值與預設位移值的差值大于位移閾值、或所述土體壓力值與預設壓力值的差值大于壓力閾值。

在本實施例中，所述高程閾值包括第一高程閾值、第二高程閾值和第三高程閾值，所述位移閾值包括第一位移閾值、第二位移閾值和第三位移閾值，所述壓力閾值包括第一壓力閾值、第二壓力閾值和第三壓力閾值，其中，所述第一高程閾值、第二高程閾值和第三高程閾值依次增大，所述第一位移閾值、第二位移閾值和第三位移閾值依次增大，所述第一壓力閾值、第二壓力閾值和第三壓力閾值依次增大。

步驟540，預警信號發(fā)送單元330向報警裝置400發(fā)送所述預警信號；

具體地，所述預警信號包括一級預警信號、二級預警信號和三級預警信號，當所述高程與所述預設高程的差值介于所述第一高程閾值和第二高程閾值之間、或所述蠕變位移值與預設位移值的差值介于所述第一位移閾值和第二位移閾值之間、或所述土體壓力值與預設壓力值的差值介于所述第一壓力閾值和第二壓力閾值之間時，所述數據處理單元320確定發(fā)送所述第一預警信號，并由所述預警信號發(fā)送單元330發(fā)送所述第一預警信號；當所述高程與所述預設高程的差值介于所述第二高程閾值和第三高程閾值之間、或所述蠕變位移值與預設位移值的差值介于所述第二位移閾值和第三位移閾值之間、或所述土體壓力值與預設壓力值的差值介于所述第二壓力閾值和第三壓力閾值之間時，所述數據處理單元320確定發(fā)送所述第二預警信號，并由所述預警信號發(fā)送單元330發(fā)送所述第二預警信號；當所述高程與所述預設高程的差值大于所述第三高程閾值、或所述蠕變位移值與預設位移值的差值大于所述第三位移閾值、或所述土體壓力值與預設壓力值的差值大于所述第三壓力閾值時，所述數據處理單元320確定發(fā)送所述第三預警信號，并由所述預警信號發(fā)送單元330發(fā)送所述第三預警信號。

步驟550，所述報警裝置400接收所述預警信號后，產生報警信息；

具體地，所述報警信息包括一級報警信息、二級報警信息和三級報警信息，當接收到所述第一預警信號時，所述報警裝置產生所述一級報警信息；當接收到所述第二預警信號時，所述報警裝置產生所述二級報警信息；當接收到所述第三預警信號時，所述報警裝置產生所述三級報警信息。例如，所述一級報警信息為電鈴產生聲音輕微的鈴聲，所述二級報警信息為電鈴產生聲音適中的鈴聲，所述三級報警信息為電鈴產生聲音較大的鈴聲。

應當理解，以上一種滑坡蠕變監(jiān)測的預警系統(tǒng)包括的裝置和單元僅為根據該系統(tǒng)實現的功能進行的邏輯劃分，實際應用中，可以進行上述模塊的疊加或拆分。并且該實施例提供的一種滑坡蠕變監(jiān)測的預警系統(tǒng)所實現的功能與上述實施例提供的一種滑坡蠕變監(jiān)測的預警方法一一對應，對于該系統(tǒng)所實現的更為詳細的處理流程，在上述方法實施例一中已做詳細描述，此處不再詳細描述。

本領域內的技術人員應明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機程序產品。因此，本發(fā)明可采用完全硬件實施例、完全軟件實施例、或結合軟件和硬件方面的實施例的形式。而且，本發(fā)明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)上實施的計算機程序產品的形式。

本發(fā)明是參照根據本發(fā)明實施例的方法、設備(系統(tǒng))、和計算機程序產品的流程圖和/或方框圖來描述的。應理解可由計算機程序指令實現流程圖和/或方框圖中的每一流程和/或方框、以及流程圖和/或方框圖中的流程和/或方框的結合。可提供這些計算機程序指令到通用計算機、專用計算機、嵌入式處理機或其他可編程數據處理設備的處理器以產生一個機器，使得通過計算機或其他可編程數據處理設備的處理器執(zhí)行的指令產生用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的裝置。

這些計算機程序指令也可存儲在能引導計算機或其他可編程數據處理設備以特定方式工作的計算機可讀存儲器中，使得存儲在該計算機可讀存儲器中的指令產生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能。

這些計算機程序指令也可裝載到計算機或其他可編程數據處理設備上，使得在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行一系列操作步驟以產生計算機實現的處理，從而在計算機或其他可編程設備上執(zhí)行的指令提供用于實現在流程圖一個流程或多個流程和/或方框圖一個方框或多個方框中指定的功能的步驟。

盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。

顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。