一种用于落石灾害的弹簧式消能报警装置和分级预警方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于边坡防护网的缓冲消能报警装置及落石灾害分级预警方法。本发明专利技术中的缓冲消能报警装置主要包括弹簧式消能和警报触发器、供电模块、警报控制模块，及与之相连的现场警报发布模块和警报信息远程无线传输模块；其中弹簧式消能和警报触发器感知落石灾害，传递信号至警报控制模块，通过现场警报发布模块及信息无线传输模块将警报信息发送至现场及远程数据控制中心；供电模块为整个装置提供稳定电源支持。本发明专利技术还公开了一种利用上述装置对较大能量落石进行分级预警的方法。利用本发明专利技术中的装置及方法可以有效准确地实现落石灾害的监测预警，警报发布机制可靠，最大限度避免和减少道路边坡崩塌落石灾害所带来的危害。

【技术实现步骤摘要】
一种用于落石灾害的弹簧式消能报警装置和分级预警方法
本专利技术涉及地质灾害安全防护和监测预警
，具体尤其是一种用于落石灾害的弹簧式消能报警装置和分级预警方法。
技术介绍
落石是指边坡岩石块体因某种原因从地质体表面失稳后经过下落、回弹、跳跃、滚动或滑动等运动方式沿着坡面向下快速运动，最后在较平缓的地带或障碍物附近静止下来的一个动力演化过程。落石是山区常见地质灾害，其突发性强、预测困难，给人民生命财产造成极大威胁。目前，对落石灾害的有效防控方法主要为设置防护网和危岩体监测预警。其中，防护网应对落石灾害施工简单，较为环保，但由于落石能量较大，拦截过程中经常击穿防护网或防护网整体扯落，导致防护失效。目前尚未有行之有效的方法改进防护网的缓冲性能，实现对大能量落石冲击的监测预警。另外，危岩体的监测预警多为采用相关仪器设备等对变形情况、岩体断裂声音、岩土体应力等进行监测，但由于地质条件的复杂性，各灾害点情况各异等原因，通常难以准确预测灾害的发生并发出可靠预警。准确预测灾害的发生为世界性难题，预测难度较大，但如果做到对已发灾害的及时预警，同样能够起到防灾减灾的作用。目前，对于落石灾害的分级预警还没有及时、可靠的方法和手段。对落石灾害的有效防控方法就是做好防护和监测预警。目前做法是对危岩体加装主动防护网，对落石采用被动防护网等。防护网应对落石的方法具有施工相对简便，较为环保等优点，但由于落石一般位处高陡，拦截过程中对防护网冲击力巨大，落石经常击穿防护网或将防护网整体扯落，导致防护失效。改进防护网的缓冲性能，对大能量的落石冲击进行监测和预警，具有重要意义。以往对崩塌落石的监测，主要集中在对危岩体的监测上。主要监测方法有：1、对危岩体变形情况的监测。主要方法包括采用卫星定位监测危岩体绝对位移；裂缝计、激光测距仪等监测危岩体相对位移；倾斜仪监测危岩体的倾斜或深部位移；或采用卷尺、全站仪、图像识别，乃至遥感或近景摄影等方法监测危岩体变形。2、对岩体破裂声音的监测。主要方法有地声发射仪、地音探测仪等采集岩体变形破裂产生的声波信号，进而分析判断危岩体变形情况。3、对岩土体应力的监测。主要采用压力计等设备监测地表地下岩土体应力变化情况。4、其他监测方法。如采用视频识别等方法监测崩塌发生后岩土体运动状况来达到对崩塌灾害的监测预警。上述方法一般都能较为精确的测定危岩体变形情况，但由于地质条件的复杂性，各灾害点情况各异等原因，通常都难以准确预测灾害的发生并发出可靠预警。对于地质灾害的预测，目前仍是世界性难题。主要原因有：1、灾害点地质条件复杂，几何结构唯一，每个灾害点的情况都与其他点不一样，因此某个点的灾害预测经验不能直接用于其他灾害点，具体点的灾害预测必须经过分析、计算和验证；2、灾害点的地质条件，尤其是地下部分，难以完全调查清楚，给岩土体稳定分析和灾害的预测增加了极大难度；3、岩土体失稳机理目前尚未完全掌握；4、监测技术和方法还不足以准确获得岩土体稳定分析所需的所有参数。虽然对灾害预测难度大，但如果当岩土体已经失稳后，对已经发生的灾害进行及时的预警，通知车辆行人及时避让，也同样能起到防灾减灾的作用。灾害的预警需要解决的基本问题通常包括：灾害发生的时间、灾害的强度、预警的及时性等。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种用于落石灾害的弹簧式消能报警装置和分级预警方法，在用套筒弹簧提高落石防护网缓冲能力的同时，增加了针对冲击能量大的落石的现场和远程实时报警功能，确保路上车辆行人能够及时知晓有滚石危险，保证车辆行人的安全。该装置既可以对未塌落的危岩体进行监测，又可以对已发生的大能量落石进行灾害分级预警，克服了现有防护网没有预警功能的不足，安装简单、不易损坏，低功耗、维护方便，尤其是预警功能直观、可靠、及时，可在所有防护网上安装，实现对现有防护网的功能升级，最大限度避免或减小落石灾害带来的危害。一方面，本专利技术实施例提供了一种落石灾害的弹簧式消能报警装置，包括弹簧式消能和警报触发器、供电模块、警报控制模块、远程无线传输模块、现场警报发布模块及远程数据控制中心。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下：一种用于落石灾害的弹簧式消能报警装置，包括弹簧式消能和警报触发器、供电模块、警报控制模块，及与之相连的现场警报发布模块和警报信息远程无线传输模块，信息无线传输模块将警报信息发送至远程数据控制中心。作为优选，所述的弹簧式消能和警报触发器，主要用于接受落石灾害信号，具体包括，一个装在套筒中的弹簧，用于受到钢绳拉力时产生压缩，带动连接杆上的磁钢移动；多个干簧管开关，用于在连接杆上磁钢移动到附近时，接通电源供电。干簧管数量根据报警级别数量确定。作为优选，所述的供电模块包括并联设置的太阳能供电模块、风能供电模块和市电供电模块，用于全系统电源供应。作为优选，所述警报控制模块包括根据弹簧式消能和警报触发器接通的电信号，控制打开现场警报发送模块中的不同类型的警报装置，以及将需要发送的警报信息指令传递给无线传输模块。作为优选，所述现场警报发布模块包括闪烁光警报、蜂鸣器警报、信息板或情报板等警报方式，用于根据警报控制模块指令，分别开启不同的警报器。作为优选，所述远程警报信息传输模块包括并联设置的GPRS传输模块、CDMA传输模块、WIFI传输模块和LORA传输模块等。其中GPRS传输模块和CDMA传输模块等用于将警报信息相关数据发送到远程数据监控中心。另一方面，本专利技术中的一种上述落石灾害消能报警装置落石灾害的分级预警方法，包括以下步骤：系统上电，在落石冲击防护网时，连接所述弹簧式消能报警触发装置(1)，接通不同警报级别电路。A、系统上电，在落石冲击防护网时，弹簧式消能报警触发装置(1)的钢绳随之拉伸，导致套筒里面的弹簧受力压缩，进而带动连接杆上的磁钢移动。当磁钢移动到干簧管附近时，接通不同位置的干簧管连接的电路，实现将磁钢位移距离与预设的警报级别对应。所述B、警报控制模块(3)根据弹簧式消能报警触发装置(1)接通的不同电路，确定无线传输模块(4)发送警报的类别，和现场警报发布模块(5)发布的警报类型，分别发送指令。所述C、无线传输模块(4)根据警报控制模块(3)的指令，向远程数据控制中心实时发送警报信息。所述D、现场警报发布模块(5)根据警报控制模块(3)的指令，打开相应的闪烁光报警器、蜂鸣器报警装置或信息板等警报装置。作为优选，“连接所述弹簧式消能报警触发装置”的具体步骤为：所述弹簧式消能报警触发装置被连接，钢绳随之拉伸，套筒内弹簧受力压缩带动连接杆上的磁钢移动。当磁钢移动到干簧管附近时，接通不同位置的干簧管连接的电路，实现将磁钢位移距离与预设的警报级别对应。作为优选，“磁钢位移距离与预设的警报级别对应”的具体步骤为：步骤A中，将警报级别与磁钢位移距离对应，包括以下步骤：A1、根据防护网防护能力和报警本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于落石灾害的弹簧式消能报警装置，其特征在于：包括弹簧式消能报警触发装置，供电模块，警报控制模块，并由警报控制模块将识别结果通过无线传输模块向远程数据控制中心发送警报信息，以及通过现场警报发布模块在现场发布闪烁光、警报声等不同级别灾害预警信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于落石灾害的弹簧式消能报警装置，其特征在于：包括弹簧式消能报警触发装置，供电模块，警报控制模块，并由警报控制模块将识别结果通过无线传输模块向远程数据控制中心发送警报信息，以及通过现场警报发布模块在现场发布闪烁光、警报声等不同级别灾害预警信号。


2.根据权利要求1所述的消能报警装置，其特征在于：所述的弹簧式消能报警触发装置包括：
一个装在套筒中的弹簧，用于受到钢绳拉力时产生压缩，带动连接杆上的磁钢移动；
多个干簧管开关，用于在连接杆上磁钢移动到附近时，接通电源供电。干簧管数量根据报警级别数量确定。


3.根据权利要求1所述的消能报警装置，其特征在于：所述的供电模块包括并联设置的太阳能供电模块、风能供电模块和市电供电模块。


4.根据权利要求1所述的消能报警装置，其特征在于：所述的警报控制模块包括根据对输入的电信号进行识别，控制打开现场警报发送模块中的不同类型警报装置，以及将需要发送的警报信息的指令传递给无线传输模块。


5.根据权利要求1所述的消能报警装置，其特征在于：所述的无线传输模块包括并联设置的GPRS传输模块、CDMA传输模块、蓝牙传输模块、WIFI传输模块、LORA传输模块等。用于根据指令将各种警报信息发送给远程数据控制中心。


6.根据权利要求1所述的消能报警装置，其特征在于：所述的现场警报发布模块包括现场闪烁光警报输出模块、蜂鸣器警报输出模块和信息板情报板等警报输出模块。


7.一种应用于权利要求1-6任意一项所述的落石灾害分级预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
系统上电，在落石冲击防护网时，连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏天明，隋皓月，苏静雷，陈宙翔，郑政委，张铁柱，
申请(专利权)人：交通运输部公路科学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11