一种用于高陡边坡地质灾害监测预警的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于高陡边坡地质灾害监测预警的装置，其不仅能够实时准确地监测高速公路、铁路、输气管道等设施一定范围内的陡边坡地质滑坡灾害，而且还能准确地判断高陡边坡地质滑坡规模，缩短地质滑坡灾害预警的处理时间。所述装置包括摄像机、测距传感器、多点式位移传感器、应变计传感器、渗压计传感器、传感器信号处理器、以及警报器。

Device for monitoring and warning of geological hazard of high and steep slope

The utility model discloses a device for high steep slope geological disaster monitoring and early warning, it can not only real-time accurate monitoring of highway, railway, gas pipelines and other facilities within a certain range of steep slope landslide geological disasters, but also can accurately determine the high and steep slope landslide scale, shorten the time of processing landslide disaster warning the. The device comprises a camera, a distance measuring sensor, a multi-point displacement sensor, a strain gauge sensor, a pressure gauge sensor, a sensor, a signal processor, and an alarm.

【技术实现步骤摘要】
一种用于高陡边坡地质灾害监测预警的装置
本技术涉及地质灾害监测预警
，尤其涉及一种用于高陡边坡地质灾害监测预警的装置。
技术介绍
高陡边坡是指土方的开挖高度大于20m且坡度为30～60度的边坡，其主要加固工程结构包括挡土墙、抗滑桩、预应力锚索等支撑和锚固结构。但由于受到各方面不稳定因素的影响，高陡边坡经常出现崩塌、滑坡等工程事故和地质灾害。特别是最近30多年来，我国多地发生了很多危害影响相当严重的大型高陡边坡崩滑事件。伴随这些高陡边坡滑坡灾害的直接危害，造成了如下严重后果：⑴对城乡工程建筑产生严重危害；⑵对航运、铁路、道路交通及运输具有破坏性影响；⑶给城乡居民生命财产带来巨大损失；⑷危害厂矿、工商企业、科教单位，给国家财产带来巨大损失；⑸增大国家对工程建设、城镇迁址及移民的直接投入。现有技术中，距离高速公路、铁路、输气管道等设施一定范围内的高陡边坡滑坡地质灾害监测主要采用常规变形监测技术，其主要是采用经纬仪、水准仪、测距仪、全站仪等常规测量仪器来测定点的变形值。但是，该技术由于室外作业工作量大、布点受地形条件影响等原因，不易实现自动化监测。有些特殊测量手段虽然可以包括应变测量、准直测量和倾斜测量，但其通常只能提供局部和相对的变形信息，而无法提供准确的灾害预报。除此之外，常规的变形监测技术在采集数据后还需要人工进行处理，这导致即使发现高陡边坡出现滑坡地质灾害前兆也无法及时应当。由于人工处理做出报警后还需要层层审批，整个预警过程占用时间过长，应急反应速度滞后，会导致错过及时应对高陡边坡滑坡地质灾害预警的最佳时机。
技术实现思路
本技术的目的之一至少在于，针对上述现有技术存在的问题，提供一种用于高陡边坡地质灾害监测预警的装置，其不仅能够实时准确地监测高速公路、铁路、输气管道等设施一定范围内的陡边坡地质滑坡灾害，而且还能准确地判断高陡边坡地质滑坡规模，缩短地质滑坡灾害预警的处理时间。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种用于高陡边坡地质灾害监测预警的装置，其包括：摄像机，其设置在离高陡边坡的挡土墙第一距离处，用于获取高陡边坡的图像；测距传感器，其设置在离高陡边坡的挡土墙底部第二距离处，用于监测挡土墙的推动位移；多点式位移传感器，其沿着抗滑桩的方向设置在距离边坡坡脚底部第一高度处，用于监测高陡边坡的内部松动位移；应变计传感器，其设置在高陡边坡内的一个或多个抗滑桩上，用于监测抗滑桩的应力；渗压计传感器，其设置在高陡边坡底部的排水沟中，用于监测高陡边坡底部的液体压力；传感器信号处理器，其分别与摄像机、激光测距传感器、多点式位移传感器、应变计传感器以及渗压计传感器各自的通信模块连接，从各自的数据采集存储器获取监测数据，并将所获取的监测数据通过网络发送给监测预警平台；以及警报器，其设置在离高陡边坡顶部第三距离处，通过网络与监测预警平台连接，用于根据监测预警平台所发送的指令发出警报。优选地，所述装置进一步包括监测预警平台，其通过网络分别与传感器信号处理器和报警器连接，用于根据从传感器信号处理器获取的监测数据进行地质滑坡灾害预警分析，确定高陡边坡地质滑坡灾害的当前状态并生成对应的指令。优选地，所述监测预警平台进一步用于根据摄像机在第一时间段内所获取的高陡边坡的图像，确定第一地质滑坡空间范围。优选地，所述监测预警平台进一步用于当第一地质滑坡空间范围、挡土墙的推动位移距离、高陡边坡的内部松动位移距离、抗滑桩的应力以及高陡边坡底部的液体压力中任一项或者多项大于各自对应的第一阈值时，生成地质滑坡灾害预警指令。优选地，所述监测预警平台进一步包括远程终端，其通过网络与监测预警平台连接，用于接收与地质滑坡灾害相关的指令。优选地，所述监测预警平台进一步用于向警报器以及位于指定列表内的远程终端发送地质滑坡灾害预警指令。优选地，所述远程终端具有摄像头，用于获取的高陡边坡的图像；所述监测预警平台进一步用于根据摄像机或者远程终端在第二时间段内所获取的高陡边坡的图像，确定第二地质滑坡的空间范围，当第二地质滑坡空间范围与第一地质滑坡空间范围只差大于第二阈值时，生成地质滑坡灾害报警指令。优选地，所述监测预警平台进一步用于向警报器以及位于指定区域内的多个远程终端发送地质滑坡灾害报警指令。优选地，所述摄像机、激光测距传感器、多点式位移传感器、应变计传感器以及渗压计传感器分别具有独立的UPS电源、数据采集存储器、以及通信模块。优选地，所述监测预警平台包括下位机、网络集线器和上位机；其中，下位机通过网络与传感器信号处理器连接，并将所获取的监测数据通过网络集线器发送给上位机进行地质滑坡灾害预警分析。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术至少具有以下有益效果：通过监测预警平台实时分析从各个传感器所获取的监测数据，自动生成与地质滑坡灾害状态对应的预警指令，能够实现全天候24小时自动监测，反应迅速，预报及时，并且能够精确判断高陡边坡地质滑坡空间范围，为周边居民撤离和滑坡灾害处理提供依据；并且通过无人值守的全自动化监测，从而保证长期连续运行，并大幅度降低变形监测成本，提高监测资料的可靠性。附图说明图1是本技术实施例一提供的高陡边坡地质滑坡灾害在线监测预警装置的结构示意图；图2是本技术实施例二提供的高陡边坡地质滑坡灾害在线监测预警装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明，以使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。实施例一图1是本技术实施例一提供的高陡边坡地质滑坡灾害在线监测预警装置的结构示意图。如图1所示，所述预警装置包括：摄像机1、测距传感器5、多点式位移传感器6、应变计传感器7、渗压计传感器8、传感器信号处理器9、以及警报器14。其中，摄像机1设置在离高陡边坡的挡土墙第一距离处，用于获取高陡边坡的图像。如图1所示，摄像机1设置破底部的道路上距离挡土墙10以上米处，其可以通过摄像杆在一定高度(例如2米以上)处正对高陡边坡，以便获取准确的现场环境图像。优选地，摄像机1可以为具备自动跟踪技术的智能高速球摄像机。测距传感器5设置在离高陡边坡的挡土墙底部第二距离处，用于监测挡土墙的推动位移。在优选的实施例中，测距传感器5为激光测距传感器，其可以通过支架设置在距离挡土墙表面小于一米处。多点式位移传感器6沿着抗滑桩的方向设置在距离边坡坡脚底部第一高度处，用于监测高陡边坡的内部松动位移。如图1所示，多点式位移传感器6为5个沿着抗滑桩方向设置在高陡边坡内部的位移传感器组，所述第一高度为高陡边坡总高度的三分之二。应变计传感器7设置在高陡边坡内的一个或多个抗滑桩上，用于监测抗滑桩的应力。其中，可以在一个抗滑桩上设置多个应变计传感器7，也根据应用场景的需要，在多个抗滑桩上分别设置多个应变计传感器7，从而获得更精确的抗滑桩内部应力。渗压计传感器8设置在高陡边坡底部的排水沟中，用于监测高陡边坡底部的液体压力。传感器信号处理器9分别与摄像机1、激光测距传感器5、多点式位移传感器6、应变计传感器7以及渗压计传感器8各自的通信模块3(图1中未示出)连接，从各自的数据采集存储器2(图1中未示出)获取监测数据，并将所获取的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高陡边坡地质灾害监测预警的装置，其特征在于，所述装置包括：摄像机，其设置在离高陡边坡的挡土墙第一距离处，用于获取高陡边坡的图像；测距传感器，其设置在离高陡边坡的挡土墙底部第二距离处，用于监测挡土墙的推动位移；多点式位移传感器，其沿着抗滑桩的方向设置在距离边坡坡脚底部第一高度处，用于监测高陡边坡的内部松动位移；应变计传感器，其设置在高陡边坡内的一个或多个抗滑桩上，用于监测抗滑桩的应力；渗压计传感器，其设置在高陡边坡底部的排水沟中，用于监测高陡边坡底部的液体压力；传感器信号处理器，其分别与摄像机、激光测距传感器、多点式位移传感器、应变计传感器以及渗压计传感器各自的通信模块连接，从各自的数据采集存储器获取监测数据，并将所获取的监测数据通过网络发送给监测预警平台；以及警报器，其设置在离高陡边坡顶部第三距离处，通过网络与监测预警平台连接，用于根据监测预警平台所发送的指令发出警报。

【技术特征摘要】
1.一种用于高陡边坡地质灾害监测预警的装置，其特征在于，所述装置包括：摄像机，其设置在离高陡边坡的挡土墙第一距离处，用于获取高陡边坡的图像；测距传感器，其设置在离高陡边坡的挡土墙底部第二距离处，用于监测挡土墙的推动位移；多点式位移传感器，其沿着抗滑桩的方向设置在距离边坡坡脚底部第一高度处，用于监测高陡边坡的内部松动位移；应变计传感器，其设置在高陡边坡内的一个或多个抗滑桩上，用于监测抗滑桩的应力；渗压计传感器，其设置在高陡边坡底部的排水沟中，用于监测高陡边坡底部的液体压力；传感器信号处理器，其分别与摄像机、激光测距传感器、多点式位移传感器、应变计传感器以及渗压计传感器各自的通信模块连接，从各自的数据采集存储器获取监测数据，并将所获取的监测数据通过网络发送给监测预警平台；以及警报器，其设置在离高陡边坡顶部第三距离处，通过网络与监测预警平台连接，用于根据监测预警平台所发送的指令发出警报。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括监测预警平台，其通过网络分别与传感器信号处理器和报警器连接，用于根据从传感器信号处理器获取的监测数据进行地质滑坡灾害预警分析，确定高陡边坡地质滑坡灾害的当前状态并生成对应的指令。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述监测预警平台进一步用于根据摄像机在第一时间段内所获取的高陡边坡的图像，确定第一地质滑坡空间范围。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述监测预警平台进一步用于当第一地质滑坡...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛锦波，周高青，郭磊，
申请(专利权)人：中交二公局东萌工程有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61