本發(fā)明涉及監(jiān)測預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種滑坡蠕變監(jiān)測的預(yù)警系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

社會發(fā)展迅速，城市的生活已經(jīng)普遍，從而出現(xiàn)各種山區(qū)旅游，農(nóng)家樂等形式。由于這些活動多在多山地區(qū)進(jìn)行，因而災(zāi)害的防治成為一塊重要的部分，特別是滑坡災(zāi)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(yīng)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(yù)警，沒有系統(tǒng)的建立滑坡體蠕變監(jiān)測預(yù)警的系統(tǒng)，存在監(jiān)測成本高，預(yù)警信號傳達(dá)不及時的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

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

一種滑坡蠕變監(jiān)測的預(yù)警系統(tǒng)，包括依次電連接的監(jiān)測裝置、數(shù)據(jù)預(yù)處理裝置、數(shù)據(jù)處理裝置以及報警裝置，所述監(jiān)測裝置包括標(biāo)點、固定單元以及數(shù)據(jù)采集單元，所述標(biāo)點埋設(shè)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(shù)據(jù)采集單元位于所述穩(wěn)定區(qū)中，所述數(shù)據(jù)采集單元與所述標(biāo)點通信連接，獲取所述標(biāo)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(shù)據(jù)預(yù)處理裝置包括數(shù)據(jù)預(yù)處理單元和數(shù)據(jù)發(fā)送單元，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理單元對所述數(shù)據(jù)采集單元獲取的高程、蠕變位移值以及土體壓力值進(jìn)行預(yù)處理，去除干擾信號，獲得預(yù)處理數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元將所述預(yù)處理數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)處理裝置；

所述數(shù)據(jù)處理裝置包括數(shù)據(jù)接收單元、數(shù)據(jù)處理單元和預(yù)警信號發(fā)送單元，所述數(shù)據(jù)接收單元接收所述預(yù)處理數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)處理單元在所述預(yù)處理數(shù)據(jù)滿足預(yù)設(shè)條件時確定發(fā)送預(yù)警信號，由所述預(yù)警信號發(fā)送單元向所述報警裝置發(fā)送所述預(yù)警信號；

所述報警裝置接收所述預(yù)警信號后，產(chǎn)生報警信息。

優(yōu)選地，所述標(biāo)點上設(shè)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(biāo)點和固定裝置均采用太陽能供電。

優(yōu)選地，所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元和數(shù)據(jù)接收單元之間通過雷達(dá)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(yù)警方法，該方法包括：

數(shù)據(jù)采集單元獲取標(biāo)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(shù)據(jù)預(yù)處理單元對所述高程、蠕變位移值以及土體壓力值進(jìn)行預(yù)處理，去除干擾信號，獲得預(yù)處理數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)發(fā)送單元將所述預(yù)處理數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)接收單元；

所述數(shù)據(jù)接收單元接收所述預(yù)處理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理單元在所述預(yù)處理數(shù)據(jù)滿足預(yù)設(shè)條件時確定發(fā)送預(yù)警信號，由預(yù)警信號發(fā)送單元向報警裝置發(fā)送所述預(yù)警信號；

所述報警裝置接收所述預(yù)警信號后，產(chǎn)生報警信息。

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

優(yōu)選地，所述預(yù)警信號包括一級預(yù)警信號、二級預(yù)警信號和三級預(yù)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(dāng)所述高程與所述預(yù)設(shè)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(yù)設(shè)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(yù)設(shè)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(shù)據(jù)處理單元確定發(fā)送所述第一預(yù)警信號，并由所述預(yù)警信號發(fā)送單元發(fā)送所述第一預(yù)警信號；當(dāng)所述高程與所述預(yù)設(shè)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(yù)設(shè)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(yù)設(shè)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(shù)據(jù)處理單元確定發(fā)送所述第二預(yù)警信號，并由所述預(yù)警信號發(fā)送單元發(fā)送所述第二預(yù)警信號；當(dāng)所述高程與所述預(yù)設(shè)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(yù)設(shè)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(yù)設(shè)壓力值的差值大于所述第三壓力閾值時，所述數(shù)據(jù)處理單元確定發(fā)送所述第三預(yù)警信號，并由所述預(yù)警信號發(fā)送單元發(fā)送所述第三預(yù)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(dāng)接收到所述第一預(yù)警信號時，所述報警裝置產(chǎn)生所述一級報警信息；當(dāng)接收到所述第二預(yù)警信號時，所述報警裝置產(chǎn)生所述二級報警信息；當(dāng)接收到所述第三預(yù)警信號時，所述報警裝置產(chǎn)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(yù)警系統(tǒng)及方法，在滑坡區(qū)埋設(shè)多個標(biāo)點，滑坡區(qū)外的穩(wěn)定區(qū)中安裝固定單元和數(shù)據(jù)采集單元，由數(shù)據(jù)采集單元采集標(biāo)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(shù)據(jù)預(yù)處理單元對高程、蠕變位移值和土體壓力值進(jìn)行預(yù)處理，去除干擾信號后，由數(shù)據(jù)處理單元判斷是否發(fā)送預(yù)警信號，并在確定發(fā)送預(yù)警信號后向報警裝置發(fā)送預(yù)警信號，報警裝置即產(chǎn)生相應(yīng)的報警信息，整個系統(tǒng)自動運行，且數(shù)據(jù)處理及時準(zhǔn)確，最大程度的保證了滑坡威脅區(qū)人民群眾的生命財產(chǎn)安全。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)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(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)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(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)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(yù)警方法的步驟流程圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)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(lǐng)域普通技術(shù)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(hù)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(yù)警系統(tǒng)，所述預(yù)警系統(tǒng)包括監(jiān)測裝置100、數(shù)據(jù)預(yù)處理裝置200、數(shù)據(jù)處理裝置300和報警裝置400。所述監(jiān)測裝置100包括標(biāo)點110、固定單元120和數(shù)據(jù)采集單元130，所述標(biāo)點110的數(shù)量為多個，分別埋設(shè)在滑坡區(qū)中，所述固定單元120和數(shù)據(jù)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(biāo)點110上均設(shè)有距離傳感器和壓力傳感器，所述距離傳感器采集所述標(biāo)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(shù)據(jù)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(biāo)點110和固定裝置120均采用太陽能供電。

所述數(shù)據(jù)預(yù)處理裝置200包括數(shù)據(jù)預(yù)處理單元210和數(shù)據(jù)發(fā)送單元220，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理單元210對所述數(shù)據(jù)采集單元130獲取的所述高程、蠕變位移值和土體壓力值進(jìn)行預(yù)處理，去除干擾信號，獲得相應(yīng)的預(yù)處理數(shù)據(jù)；所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元220將所述預(yù)處理數(shù)據(jù)發(fā)送至所述數(shù)據(jù)處理裝置300。在本實施例中，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理單元210還內(nèi)置有用于測量自身高程和自身所處位置埋設(shè)的土體壓力值的傳感器模塊，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理單元210在獲取包括高程和土體壓力值在內(nèi)的測量數(shù)據(jù)后，將獲取的測量數(shù)據(jù)與所述數(shù)據(jù)采集單元130發(fā)送的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較判斷，如果獲取的測量數(shù)據(jù)和發(fā)送的測量數(shù)據(jù)變化相同，則認(rèn)為是干擾信號；如果不同，在發(fā)送的測量數(shù)據(jù)中減去相同的部分，即為去除干擾信號，以將所述數(shù)據(jù)采集單元130發(fā)送的測量數(shù)據(jù)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(jìn)行預(yù)處理，去除干擾信號。

所述數(shù)據(jù)處理裝置300包括數(shù)據(jù)接收單元310、數(shù)據(jù)處理單元320和預(yù)警信號發(fā)送單元330。所述數(shù)據(jù)接收單元310與所述數(shù)據(jù)發(fā)送單元220通信連接，以接收所述預(yù)處理數(shù)據(jù)，所述數(shù)據(jù)處理單元320判斷所述預(yù)處理數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)條件，若滿足，則確定發(fā)送預(yù)警信號，由所述預(yù)警信號發(fā)送單元330向所述報警裝置400發(fā)送所述預(yù)警信號；若不滿足，由所述標(biāo)點110繼續(xù)進(jìn)行監(jiān)測。

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

所述報警裝置400接收所述預(yù)警信號后，產(chǎn)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(shù)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(gòu)思，本發(fā)明實施例提供了一種滑坡蠕變監(jiān)測的預(yù)警方法，如圖2所示，由于該方法解決技術(shù)問題的原理和一種滑坡蠕變監(jiān)測的預(yù)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(fù)之處不再贅述。

所述預(yù)警方法包括：

步驟500，數(shù)據(jù)采集單元130獲取標(biāo)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(shù)據(jù)預(yù)處理單元210對所述高程、蠕變位移值以及土體壓力值進(jìn)行預(yù)處理，去除干擾信號，獲得預(yù)處理數(shù)據(jù)；

步驟520，數(shù)據(jù)發(fā)送單元220將所述預(yù)處理數(shù)據(jù)發(fā)送至310數(shù)據(jù)接收單元；

步驟530，所述數(shù)據(jù)接收單元310接收所述預(yù)處理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理單元320判斷所述預(yù)處理數(shù)據(jù)是否滿足預(yù)設(shè)條件，若滿足，確定發(fā)送預(yù)警信號，并進(jìn)入步驟540，若不滿足，返回步驟500；

具體地，所述預(yù)設(shè)條件為所述高程與預(yù)設(shè)高程的差值大于高程閾值、或所述蠕變位移值與預(yù)設(shè)位移值的差值大于位移閾值、或所述土體壓力值與預(yù)設(shè)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(yù)警信號發(fā)送單元330向報警裝置400發(fā)送所述預(yù)警信號；

具體地，所述預(yù)警信號包括一級預(yù)警信號、二級預(yù)警信號和三級預(yù)警信號，當(dāng)所述高程與所述預(yù)設(shè)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(yù)設(shè)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(yù)設(shè)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(shù)據(jù)處理單元320確定發(fā)送所述第一預(yù)警信號，并由所述預(yù)警信號發(fā)送單元330發(fā)送所述第一預(yù)警信號；當(dāng)所述高程與所述預(yù)設(shè)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(yù)設(shè)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(yù)設(shè)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(shù)據(jù)處理單元320確定發(fā)送所述第二預(yù)警信號，并由所述預(yù)警信號發(fā)送單元330發(fā)送所述第二預(yù)警信號；當(dāng)所述高程與所述預(yù)設(shè)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(yù)設(shè)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(yù)設(shè)壓力值的差值大于所述第三壓力閾值時，所述數(shù)據(jù)處理單元320確定發(fā)送所述第三預(yù)警信號，并由所述預(yù)警信號發(fā)送單元330發(fā)送所述第三預(yù)警信號。

步驟550，所述報警裝置400接收所述預(yù)警信號后，產(chǎn)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(dāng)接收到所述第一預(yù)警信號時，所述報警裝置產(chǎn)生所述一級報警信息；當(dāng)接收到所述第二預(yù)警信號時，所述報警裝置產(chǎn)生所述二級報警信息；當(dāng)接收到所述第三預(yù)警信號時，所述報警裝置產(chǎn)生所述三級報警信息。例如，所述一級報警信息為電鈴產(chǎn)生聲音輕微的鈴聲，所述二級報警信息為電鈴產(chǎn)生聲音適中的鈴聲，所述三級報警信息為電鈴產(chǎn)生聲音較大的鈴聲。

應(yīng)當(dāng)理解，以上一種滑坡蠕變監(jiān)測的預(yù)警系統(tǒng)包括的裝置和單元僅為根據(jù)該系統(tǒng)實現(xiàn)的功能進(jìn)行的邏輯劃分，實際應(yīng)用中，可以進(jìn)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(yù)警系統(tǒng)所實現(xiàn)的功能與上述實施例提供的一種滑坡蠕變監(jiān)測的預(yù)警方法一一對應(yīng)，對于該系統(tǒng)所實現(xiàn)的更為詳細(xì)的處理流程，在上述方法實施例一中已做詳細(xì)描述，此處不再詳細(xì)描述。

本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員應(yīng)明白，本發(fā)明的實施例可提供為方法、系統(tǒng)、或計算機(jī)程序產(chǎn)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(jié)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(jī)可用程序代碼的計算機(jī)可用存儲介質(zhì)(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學(xué)存儲器等)上實施的計算機(jī)程序產(chǎn)品的形式。

本發(fā)明是參照根據(jù)本發(fā)明實施例的方法、設(shè)備(系統(tǒng))、和計算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖和/或方框圖來描述的。應(yīng)理解可由計算機(jī)程序指令實現(xiàn)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(jié)合?？商峁┻@些計算機(jī)程序指令到通用計算機(jī)、專用計算機(jī)、嵌入式處理機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器以產(chǎn)生一個機(jī)器，使得通過計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備的處理器執(zhí)行的指令產(chǎn)生用于實現(xiàn)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(jī)程序指令也可存儲在能引導(dǎo)計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備以特定方式工作的計算機(jī)可讀存儲器中，使得存儲在該計算機(jī)可讀存儲器中的指令產(chǎn)生包括指令裝置的制造品，該指令裝置實現(xiàn)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(jī)程序指令也可裝載到計算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理設(shè)備上，使得在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行一系列操作步驟以產(chǎn)生計算機(jī)實現(xiàn)的處理，從而在計算機(jī)或其他可編程設(shè)備上執(zhí)行的指令提供用于實現(xiàn)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(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)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(quán)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(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進(jìn)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(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。