本發(fā)明屬于自然災害監(jiān)測設備，具體是一種新型滾石及泥石流災害監(jiān)測傳感設備。

背景技術：

泥石流是指在山區(qū)或者其他溝谷深壑，地形險峻的地區(qū)，因為暴雨、暴雪或其他自然災害引發(fā)的山體滑坡并攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流。泥石流具有突然性以及流速快，流量大，物質(zhì)容量大和破壞力強等特點。發(fā)生泥石流常常會沖毀公路鐵路等交通設施甚至村鎮(zhèn)等，造成巨大損失。典型的泥石流由懸浮著粗大固體碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥漿組成。在適當?shù)牡匦螚l件下，大量的水體浸透流水山坡或溝床中的固體堆積物質(zhì)，使其穩(wěn)定性降低，飽含水分的固體堆積物質(zhì)在自身重力作用下發(fā)生運動，就形成了泥石流。

泥石流監(jiān)測的目的和任務是為獲取泥石流形成的固體物源、水源和流動過程中的流速、流量、頂面高程(泥位)、容重等及其變化，為泥石流的預測、預報和警報提供依據(jù)。監(jiān)測范圍包括水源和固體物源區(qū)、流通段和堆積區(qū)。泥石流的監(jiān)測方法，在專門的調(diào)查研究單位已采用電視錄像、雷達、超聲波警報器等方法手段和普通的測量、報警設備等進行觀測。群眾性的簡易監(jiān)測，主要應用經(jīng)緯儀、皮尺等工具和人的目估、判斷進行。

泥石流需要監(jiān)測的物理目標多，地點分布廣，野外環(huán)境復雜，自動化監(jiān)測設備供電、信號傳輸困難。

以超聲波監(jiān)測為例，是在預計的泥石流下瀉通道或上游水源處安裝超聲波監(jiān)測桿，監(jiān)測下方水面高度，發(fā)生水面上漲達到預警值進行預報的監(jiān)測方法。這種檢測方法的弊端是：超聲波設備屬于有源監(jiān)測，設備成本高，影響布置點密度，造成監(jiān)測點的選擇很重要，容易造成監(jiān)測遺漏，覆蓋面不完全，同時因為有源監(jiān)測，對供電要求較高。

與本發(fā)明相近的監(jiān)測方法有斷繩監(jiān)測，在需要監(jiān)測的溝谷河道斷面上布置一根鋼絲，泥石流引發(fā)山體滾石下落時，撞斷鋼絲，觸發(fā)報警裝置報警。這種檢測方法的弊端是這種方案對安裝要求較高，需合理設置鋼絲高度，以有效適應和覆蓋溝谷斷面的形狀，最大弊端是容易受到誤觸發(fā)并不可恢復，比如偶爾的滾石造成誤報，還有比較嚴重的弊端是通過的動物造成的誤觸發(fā)，使這種檢測方法實用性不高。

還有通過遠程視頻監(jiān)控的方法，同樣存在設備造價高，布置點覆蓋程度不高、供電要求高的弊端，同時還有無線傳輸信號流量大，需要人員值守，夜間效果不好等缺陷。

綜上所述，現(xiàn)有的泥石流災害監(jiān)測方法目前存在著監(jiān)測點設備成本高，目標區(qū)域內(nèi)監(jiān)測覆蓋不足，經(jīng)常漏檢漏測等缺陷，需要開發(fā)信號采集無源的、低能耗值守的、自主供電的、無線傳輸?shù)摹惭b方便的、布點容易的、不易被破壞的自動化監(jiān)測傳感設備。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服以上存在的技術問題，提供一種新型滾石及泥石流災害監(jiān)測傳感設備。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下的技術方案：

一種新型滾石及泥石流災害監(jiān)測傳感設備，包括觸發(fā)裝置、信號感應裝置和信號處理裝置，所述觸發(fā)裝置由門式結(jié)構(gòu)的翻板設備組成，包括門桿立柱、上翻板、下橫板，在所述上翻板上面安裝有配重塊；在所述下橫板的上面安裝有下翻板群；所述下翻板群上安裝有第一磁鐵和第二磁鐵，所述信號感應裝置包括開度傳感器、水潤線傳感器和磁感應開關；所述開度傳感器水平擺放安裝在所述門桿立柱的兩頂端之間，所述開度傳感器水平擺放安裝在門桿立柱的兩頂端之間，用于檢測開度大??；所述水潤線傳感器安裝在所述橫板上。

所述磁感應開關與所述第一磁鐵和第二磁鐵相對應地安裝在所述下翻板群上；所述信號處理裝置包括太陽能板、電源模塊、信號處理單元、無線發(fā)射單元和無線接收終端；所述太陽能板安裝在所述上翻板上，所述電源模塊、信號處理單元、無線發(fā)射單元均安裝在所述門桿立柱內(nèi)，所述太陽能板用于向所述電源模塊充電，

所述電源模塊用于向所述信號處理單元、無線發(fā)射單元提供工作電源，所述信號處理單元與所述無線發(fā)射單元電氣連接，所述信號處理單元將監(jiān)測信號通過所述無線發(fā)射單元發(fā)射到無線接收終端。

進一步地，所述配重塊最好為兩個。

進一步地，所述電源模塊最好是充電電池。

進一步地，所述門桿立柱是安裝在需要監(jiān)測的泥石流橫斷面上。

進一步地，上翻板上開有多個干通風孔，用以減少風阻面積。

本發(fā)明的有益效果是：

1.本發(fā)明可以監(jiān)測的物理目標較多，如滾石、水流，前期水沖溝的形成、泥流量等，監(jiān)測方法較多，監(jiān)測方法不單一，可以綜合判斷早期征兆。

2.本發(fā)明布置比較方便，每個個體可以連貫的布置到需要監(jiān)測的河谷斷面，做到全覆蓋，減少漏報的可能，并綜合各點的數(shù)據(jù)可以比較全面的分析泥石流發(fā)展情況。

3.通過本發(fā)明設備群的有機布置可以控制泥石流橫斷面，監(jiān)測泥石流早期強度并及時預報，減少漏報、誤報，可靠性高，設備造價低，容易維護，有較好的實際實用效果。

附圖說明

圖1：本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2：本發(fā)明的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖號說明：

1-門桿立柱；2-上翻板；3-下橫板；4-配重塊；5-太陽能板；6-下翻板群；7-開度傳感器；8-第一磁鐵；9-第二磁鐵；10-磁感應開關；11-水潤線傳感器。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明進行詳細說明。

如圖1和2所示，一種新型滾石及泥石流災害監(jiān)測傳感設備，包括觸發(fā)裝置、信號感應裝置和信號處理裝置，所述觸發(fā)裝置由門式結(jié)構(gòu)的翻板設備組成，包括門桿立柱1、上翻板2、下橫板3，在所述上翻板2上面安裝有配重塊4；在所述下橫板3的上面安裝有下翻板群6；所述下翻板群6上安裝有第一磁鐵8和第二磁鐵9，所述信號感應裝置包括開度傳感器7、水潤線傳感器11和磁感應開關10；所述開度傳感器7水平擺放安裝在所述門桿立柱1的兩頂端之間，用于檢測開度大?。凰鏊疂櫨€傳感器11安裝在所述下橫板3上，可以感知地表濕潤情況，進一步提供現(xiàn)場環(huán)境情況，減少誤報。所述磁感應開關10與所述第一磁鐵8和第二磁鐵9相對應地安裝在所述下翻板群6上；所述信號處理裝置包括太陽能板5、電源模塊、信號處理單元、無線發(fā)射單元和無線接收終端；所述太陽能板5安裝在所述上翻板2上，所述電源模塊、信號處理單元、無線發(fā)射單元均安裝在所述門桿立柱1內(nèi)，所述太陽能板5用于向所述電源模塊充電，使本設備可以在野外長期自動工作，同時本設備的信號采集為無源的采集裝置，24小時連續(xù)監(jiān)測過程中不需要通電，靠外界觸發(fā)后啟動電源向外部發(fā)送監(jiān)測信息，進一步降低了能耗，提高了系統(tǒng)可靠性。

所述電源模塊用于向所述信號處理單元、無線發(fā)射單元提供工作電源，所述信號處理單元與所述無線發(fā)射單元電氣連接，所述信號處理單元將監(jiān)測信號通過所述無線發(fā)射單元發(fā)射到無線接收終端。

上述設備使用時，將門桿立柱1固定安裝在監(jiān)測區(qū)域的土壤中，上翻板2平面與泥石流方向垂直，上翻板2上部轉(zhuǎn)軸可以繞開度傳感器7轉(zhuǎn)動，若有泥石流滾石或泥土瀉下，推開上翻板2，開度傳感器7給出上翻板2的開度大小信號，上翻板2上裝有可調(diào)整的配重塊4，最好配置兩個，用以將上翻板2恢復到初始位置，靠緊門桿立柱1，并防止風誤吹動上翻板2，同時在翻板2上開有若干通風孔，以減少風阻面積。

在下橫板3上面安裝的下翻板群6，正常時下翻板群6下方是插入地表土下方的，若降水過多，地表水流量增大帶走地表土，造成水沖溝，水流將沖擊下翻板群6的下方板面，下翻板群6將脫離其背面第一磁鐵8的吸引而翻轉(zhuǎn)，并翻轉(zhuǎn)到下橫板3的背面，下翻板群6下板面上的第二磁鐵9與下橫板3吸引而穩(wěn)定。第一磁鐵8和第二磁鐵9的脫離與吸引都將引起與其對應的安裝的磁感應開關10動作。下翻板群6動作數(shù)量的多少，代表水沖溝的寬度。

通過以上一系列的監(jiān)測觸發(fā)動作，可以較為全面的了解現(xiàn)場泥石流早期活動情況；通過合理有機的現(xiàn)場布置，可以監(jiān)測整個泥石流橫斷面，防止漏報，并且上下層錯開間隔布置，可以為野生動物留出通道。上翻板觸發(fā)過后可自行恢復，并可連續(xù)監(jiān)測，解決了誤觸發(fā)的問題。

無線接收端收到現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)信號，通過其內(nèi)置的應用軟件，根據(jù)開度信號大小和頻度、水潤線信號、下翻板群6動作數(shù)量綜合判斷泥石流演變情況，為預警決策做監(jiān)測分析依據(jù)，達到本發(fā)明的應用目的。

優(yōu)選地，所述電源模塊最好是充電電池。

優(yōu)選地，所述門桿立柱最好安裝在需要監(jiān)測的泥石流橫斷面上。

最后應說明的是：以上實施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個實施例對本發(fā)明已進行了詳細的說明，但是，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改或等同替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍中。