一种滑坡灾害监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种滑坡灾害监测系统，包括数据监测设备模块，数据监测设备模块上连接有数据传输模块，数据传输模块上连接有数据接收模块，数据传输模块和数据监测设备模块上连接有为其供电的供电模块，其中：数据监测设备模块包括用于监测降雨量的雨量监测仪、用于监测滑坡土体体积含水量的体积含水量监测仪以及用于监测滑坡表面位移的GPS设备。本实用新型专利技术能够通过实时监测滑坡表面位移、降雨强度以及土体体积含水量，总结土体含水量对降雨的响应情况及边坡的变形特征，从而判断边坡可能滑动的空间形态和发展趋势，及时捕捉坡体灾害的特征信息，对边坡失稳破坏的时间及范围及时的做出预测。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及边坡灾害监控领域，具体涉及一种滑坡灾害监测系统。
技术介绍
我国黄土面积大约63万km2，约占国土面积6.6％，而黄土滑坡是黄土中最常见的一种地质灾害，每年发生的滑坡高达百个，统计表明：我国仅陕西省就已经发生黄土滑坡1131处，兰州地区1300余处，甘肃省东部4576处，由于黄土特殊的结构性及其对水的敏感性，如何减少其带来的损失成为了国家性的难题，而随着经济的发展，西部大型工程的增多，黄土滑坡的监测预警引起了政府部门及相关科研人员的重视，而其监测预警工作更是处于探索阶段，许多科研人员也致力于监测预报黄土滑坡课题研究上，一些学者基于GPRS无线传输实现了黄土滑坡监测的自动化；一些学者在此基础上运用了GIS、GPS、3S等先进技术，实现了地质灾害分析预测与管理，但是由于黄土滑坡致灾因素复杂多样，孕灾机制和发育规律不明，黄土滑坡的预警预报难度很高，仍然处于探索阶段，很难做到稳定的远距离长时间监测，而且精度不能保证。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种滑坡灾害监测系统，以克服上述现有技术存在的缺陷，本技术能够长时间的得到边坡表面位移、降雨量、土体体积含水量的实时数据，通过实时监测滑坡表面位移、降雨强度以及土体体积含水量，能够总结土体含水量对降雨的响应情况及边坡的变形特征，从而判断边坡可能滑动的空间形态和发展趋势，及时捕捉坡体灾害的特征信息，对边坡失稳破坏的时间及范围及时的做出预测。为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种滑坡灾害监测系统，包括数据监测设备模块，数据监测设备模块上连接有数据传输模块，数据传输模块上连接有数据接收模块，数据传输模块和数据监测设备模块上连接有为其供电的供电模块，其中：数据监测设备模块包括用于监测降雨量的雨量监测仪、用于监测滑坡土体体积含水量的体积含水量监测仪以及用于监测滑坡表面位移的GPS设备。进一步地，供电模块包括电源。进一步地，数据传输模块包括单片机、GPRS设备、MOXA设备，雨量监测仪和体积含水量监测仪的输出端均连接至单片机，单片机与GPRS设备相连，GPRS设备通过GPRS网络与数据接收模块相连；GPS设备的输出端连接至MOXA设备，MOXA设备通过光纤收发器连接至交换机，交换机的输出端与数据接收模块相连。进一步地，光纤收发器包括第一光纤收发器以及第二光纤收发器，第一光纤收发器和第二光纤收发器通过光缆连接，第一光纤收发器的输入端与MOXA设备的输出端相连，第二光纤收发器的输出端与交换机的输入端相连。进一步地，数据接收模块包括数据接收中心，数据接收中心的输入端与交换机的输出端相连，数据接收中心的输出端连接至远程数据接收中心，且GPRS设备通过GPRS网络与远程数据接收中心相连。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术通过对降雨量和土体含水量的监测，综合分析监测数据，总结土体含水量对降雨的响应情况，对滑坡体可能发生的失稳破坏的时间和范围及时做出预测；对边坡的表面位移和内部位移监测，可以对边坡自监测以来的的变形历史进行分析，判断坡体的变形特征，确定可能失稳范围及以后的变化特征，预测坡体可能滑动的空间性态及发展趋势；长时间连续对坡体进行视频监测，结合数据监测结果，总结坡体变形规律，及时捕捉坡体灾害的特征信息，事先提出预报、预警，减轻灾害损失。附图说明图1是本技术滑坡灾害监测系统的简易结构框图；图2是本技术滑坡灾害监测系统的详细结构框图；图3是本技术的GPRS设备的结构示意图；图4是本技术的MOXA设备的结构示意图。其中，1为供电模块，2为数据监测设备模块，3为数据传输模块，4为数据接收模块，5为电源，6为GPRS设备，7为雨量监测仪，8为体积含水量监测仪，9为GPS设备，10为MOXA设备，11为第一光纤收发器，12为光缆，13为第二光纤收发器，14为交换机，15为数据接收中心，16为单片机，17为GPRS网络，18为远程数据接收中心。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细描述：如图1至图4所示，本技术提供了一种滑坡灾害监测系统，包括数据监测设备模块2，数据监测设备模块2上连接有数据传输模块3，数据传输模块3和数据监测设备模块2均与供电模块1相连，数据传输模块3上连接有数据接收模块4，其中：数据监测设备模块2包括雨量监测仪7、体积含水量监测仪8、GPS设备9。供电模块1包括电源5。数据传输模块3包括单片机16、GPRS设备6、MOXA设备10，单片机16与GPRS设备6相连，GPRS设备6通过GPRS网络17与数据接收模块4相连，MOXA设备10与GPS设备9相连，光纤收发器的输入端与MOXA设备10的输出端相连，光纤收发器的输出端连接有交换机14，交换机14的输出端与数据接收模块4相连。光纤收发器包括第一光纤收发器11以及第二光纤收发器13，且第一光纤收发器11和第二光纤收发器13通过光缆12连接，第一光纤收发器11的输入端与MOXA设备10的输出端相连，第二光纤收发器13的输出端连接有交换机14。数据接收模块4包括数据接收中心15，数据接收中心15的输入端与交换机14的输出端相连，数据接收中心15的输出端与远程数据接收中心18相连，且GPRS设备6通过GPRS网络17与远程数据接收中心18相连。本技术的工作过程为：电源5给GPRS设备6、雨量监测仪7、体积含水量监测仪8、GPS设备9和MOXA设备供电，保证他们正常运行，雨量监测仪7、体积含水量监测仪8将采集到的数据信号传入到单片机16，然后通过GPRS设备6传输到远程数据接收中心18，GPS设备9将数据信号传入MOXA设备10，再通过介质光缆12传入交换机14收集，交换机14将汇集的数据信号传入数据接收中心15，进而传入远程数据接收中心18。这样就实现了滑坡表面位移、降雨强度以及滑坡不同深度含水量数据的远程稳定传输。本技术的系统连接方式为：如图1、2所示，电源5分别与GPRS设备6、雨量监测仪7、体积含水量监测仪8、GPS设备9和MOXA设备10相连，雨量监测仪7、体积含水量监测仪8与单片机16相连；单片机16与GPRS设备6相连，GPRS设备6通过GPRS网络17与远程数据接收中心18相连，GPS设备9和MOXA设备10相连，MOXA设备10与第一光纤收发器11相连，第一光纤收发器11通过光缆12与第二光纤收发器13相连，第二光纤收发器13与交换机14相连，交换机14与数据接收中心15相连，数据接收中心15与远程数据接收中心18相连。校检GPRS设备6的连接情况，如图3所示，打开电源开关，为GPRS设备6供电，若PWR灯闪烁，说明GSM网络注册不成功，PWR灯常亮，即GPRS设备完成了GSM网络注册，若LINK灯常亮，说明GPRS设备6已经连接到GPRS服务器，若DATA灯闪烁，GPRS设备6正在接收数据到接收机上，总之，为GPRS设备6供电以后，PWR灯常亮，LINK灯常亮，DATA灯闪烁，说明此时GPRS设备6在正常的运行，正在接收数据到接收机。校检MOXA设备10的连接情况：如图4所示，当MOXA设备10运转正常以后，Ready灯常亮，LINK灯闪烁，Tx/Rx灯不亮，并间隔一段时间闪烁一次，说明MOXA设备1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种滑坡灾害监测系统，其特征在于，包括数据监测设备模块(2)，数据监测设备模块(2)上连接有数据传输模块(3)，数据传输模块(3)上连接有数据接收模块(4)，数据传输模块(3)和数据监测设备模块(2)上连接有为其供电的供电模块(1)，其中：数据监测设备模块(2)包括用于监测降雨量的雨量监测仪(7)、用于监测滑坡土体体积含水量的体积含水量监测仪(8)以及用于监测滑坡表面位移的GPS设备(9)；数据传输模块(3)包括单片机(16)、GPRS设备(6)、MOXA设备(10)，雨量监测仪(7)和体积含水量监测仪(8)的输出端均连接至单片机(16)，单片机(16)与GPRS设备(6)相连，GPRS设备(6)通过GPRS网络(17)与数据接收模块(4)相连；GPS设备(9)的输出端连接至MOXA设备(10)，MOXA设备(10)通过光纤收发器连接至交换机(14)，交换机(14)的输出端与数据接收模块(4)相连，光纤收发器包括第一光纤收发器(11)以及第二光纤收发器(13)，第一光纤收发器(11)和第二光纤收发器(13)通过光缆(12)连接，第一光纤收发器(11)的输入端与MOXA设备(10)的输出端相连，第二光纤收发器(13)的输出端与交换机(14)的输入端相连；数据接收模块(4)包括数据接收中心(15)，数据接收中心(15)的输入端与交换机(14)的输出端相连，数据接收中心(15)的输出端连接至远程数据接收中心(18)，且GPRS设备(6)通过GPRS网络(17)与远程数据接收中心(18)相连。...

【技术特征摘要】
1.一种滑坡灾害监测系统，其特征在于，包括数据监测设备模块(2)，数据监测设备模块(2)上连接有数据传输模块(3)，数据传输模块(3)上连接有数据接收模块(4)，数据传输模块(3)和数据监测设备模块(2)上连接有为其供电的供电模块(1)，其中：数据监测设备模块(2)包括用于监测降雨量的雨量监测仪(7)、用于监测滑坡土体体积含水量的体积含水量监测仪(8)以及用于监测滑坡表面位移的GPS设备(9)；数据传输模块(3)包括单片机(16)、GPRS设备(6)、MOXA设备(10)，雨量监测仪(7)和体积含水量监测仪(8)的输出端均连接至单片机(16)，单片机(16)与GPRS设备(6)相连，GPRS设备(6)通过GPRS网络(17)与数据接收模块(4)相连；GPS设备(9)的输出端连接至MOXA设...

【专利技术属性】
技术研发人员：马鹏辉，彭建兵，庄建琦，张利勇，李亚哲，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：新型
国别省市：陕西;61