一种泥石流联合监测系统技术方案

本发明专利技术提出一种泥石流联合监测系统，通过设置位移计、泥位计和摄像机，对泥石流发生地进行多数据源监测，通过不同数据源采集的数据互为补充对比验证，提高监测效率；同时本发明专利技术的系统通过有线方式进行数据传输和供能，通过无线方式进行数据远程传输，避免了在复杂地形条件下水电站和监测区域之间来回铺设线路带来的施工成本和难度，保证了信息传输和供能的稳定性。稳定性。稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种泥石流联合监测系统


[0001]本专利技术涉及水电工程边坡研究
，尤其涉及一种泥石流联合监测系统。

技术介绍

[0002]水电工程主要分布于大江大河的下游地区，地质复杂、地形险峻、环境脆弱，泥石流灾害极度发育，水电工程等建设过程中的人为扰动及水库运行时的水位变动，进一步增加了地质灾害发生的可能，极易发生泥石流灾害，造成严重的人员伤亡和财产损失。泥石流作为我国主要灾害类型，其暴发除了具有突发性、破坏能力强、运动速度快等特点外，通常具有典型的链式灾害特征。其一旦被触发，往往给水电站设施、人民生命财产安全和生态环境等带来严重威胁或破坏。因此提高水电站泥石流防灾减灾能力成为当前泥石流减灾工作的重点和热点。泥石流的早期识别和监测预警作为有效防灾减灾手段之一，近年来，伴随极端天气的出现以及国家重大战略实施等对泥石流的早期识别和监测预警提出了新的要求。以四川的太平驿水电站为例，分别在2008年和2018年两次遭受泥石流的影响，造成重大财产损失和人员伤亡。因此，针对电站加强泥石流早期监测和风险预警研究对于水电工程的发展具有重要的指导意义。
[0003]泥石流监测系统作为水电站地质灾害监测中的重要设备，其构造复杂，监控参数较多，也存在诸多有待改进之处，主要表现在以下几个方面：
[0004](1)监测的内容单一，一般只能监测滑坡变形或泥石流的泥位变化，由于在复杂地质条件下的山区，泥石流往往是先后发生的完整灾害链，目前常用的传统监测系统采集的信息较为有限，只能对整个灾害链中的边坡位移、地下水位和泥位深度进行监测，存在大量漏报或误报的可能性。
[0005](2)容易损毁；由于地质灾害是一种具有显著破坏性的灾害，常见的接触式监测设备大量设置于滑坡体或泥石流运动过程中可能影响的区域内。一旦发生破坏性的滑坡泥石流灾害，这些设备极为容易损毁。一方面损毁后失去监测效果，另一方面后续需要重新设置监测设备，大大增加了监测成本。
[0006](3)监测点与厂房控制室之间采用线缆供能和传输数据，施工难度大：在西部山区大部分梯级水电站流域长度较长，地势条件复杂。地质灾害监测点往往位于斜坡上，距离水电站厂房有较远的距离，采用传统线缆向设备供能并传输数据需要从厂房到监测点之间施工和维修难度较大。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种泥石流联合监测系统，旨在通过多源头数据对泥石流发生进行综合监测，提高监测效率。
[0008]为此，本专利技术的目的在于提出一种泥石流联合监测系统，包括：
[0009]位移监测模块，设置于待监测泥石流发生边坡的坡体上游，用于监测待监测泥石流发生边坡顶部边缘位置的边坡位移；
[0010]泥石流监测模块，设置于待监测泥石流发生边坡的坡体下游，用于在待监测泥石流发生边坡底部的泥位深度变化情况；
[0011]数据存储传输模块，设置于待监测泥石流发生边坡的坡顶开阔处，用于接收位移监测模块和、或泥石流监测模块的监测数据进行存储，并发送至上位机进行数据分析。
[0012]其中，位移监测模块为设置于泥石流发生边坡顶部边缘位置的地面位移计，通过地面位移计，监测边坡顶部的碎屑物从坡顶被冲下，导致边坡顶部的表层堆积体层发生的位移。
[0013]其中，泥石流监测模块包括泥位监测单元和泥位显示单元；其中，
[0014]泥位监测单元为设置于待监测泥石流发生边坡的坡体下游产生泥石流位置正上方的泥位计，用于测量泥石流的深度及深度变化情况；
[0015]泥位显示单元为设置于待监测泥石流发生边坡的坡体下游产生泥石流位置正上方的摄像机，用于拍摄泥石流在不同时刻的图像。
[0016]其中，泥位监测单元的泥位计和泥位显示单元的摄像机通过固定支架进行固定；
[0017]固定支架包括横杆和纵杆；其中，纵杆垂直插置于待监测泥石流发生边坡的坡体下游指定位置；横杆水平插置于纵杆插置点的上方；横杆沿水平方向向坡体下游延伸的方向上固定设置一固定杆，固定杆用于固定泥位计和摄像机。
[0018]其中，固定杆设置为空心结构，内部容置摄像机和泥位计的供电线路；固定杆与固定支架连接的位置设置线缆出口，供电线路通过线缆出口穿出固定杆，连接至供电设备；
[0019]摄像机和泥位计通过有线或无线的通信传输方式与数据存储传输模块进行数据传输；其中，
[0020]若摄像机和泥位计通过有线通信传输方式与数据存储传输模块进行数据传输时，数据传输线路通过线缆出口穿出，连接至数据存储传输模块；
[0021]若摄像机和泥位计通过无线通信传输方式与数据存储传输模块进行数据传输时，在固定杆内部设置无线通信设备，无线通信设备连接泥位计和摄像机，将接收到的数据通过无线信号发送至数据存储传输模块。
[0022]其中，数据存储传输模块包括供电单元和数据存储传输单元；
[0023]供电单元设置于待监测泥石流发生边坡的坡体上游的平台开阔处，通过供电线缆连接摄像机、泥位计和无线通信设备；
[0024]数据存储传输单元与供电单元连接，通过供电单元进行供电，且通过有线连接的方式连接摄像机和泥位计，或者通过无线通信的方式连接至无线通信设备。
[0025]其中，供电单元为光伏供电装置，通过固定底座固定于边坡山顶开阔处的稳固土层中。
[0026]其中，数据存储传输单元通过无线通信的方式连接至无线通信设备时，设置无线传输装置和4G/5G信号发射装置，接收泥位计和摄像机实时传输的数据，通过4G/5G信号发射装置传输至水电站控制室的电脑上，供管理人员分析查看。
[0027]区别于现有技术，本专利技术提供的泥石流联合监测系统，通过设置位移计、泥位计和摄像机，对泥石流发生地进行多数据源监测，通过不同数据源采集的数据互为补充对比验证，提高监测效率；同时本专利技术的系统通过有线方式进行数据传输和供能，通过无线方式进行数据远程传输，避免了在复杂地形条件下水电站和监测区域之间来回铺设线路带来的施
工成本和难度，保证了信息传输和供能的稳定性。
附图说明
[0028]本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0029]图1是本专利技术提供的一种泥石流联合监测系统的结构示意图。
[0030]图2是本专利技术提供的一种泥石流联合监测系统的分解结构示意图。
[0031]图3是本专利技术提供的一种泥石流联合监测系统中的固定支架的结构示意图。
具体实施方式
[0032]下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0033]下面参考附图描述本专利技术实施例的一种泥石流联合监测系统。
[0034]图1为本专利技术实施例所提供的一种泥石流联合监测系统的结构示意图。该装置包括：
[0035]包括：
[0036]位移监本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种泥石流联合监测系统，其特征在于，包括：位移监测模块，设置于待监测泥石流发生边坡的坡体上游，用于监测所述待监测泥石流发生边坡顶部边缘位置的边坡位移；泥石流监测模块，设置于所述待监测泥石流发生边坡的坡体下游，用于在所述待监测泥石流发生边坡底部的泥位深度变化情况；数据存储传输模块，设置于所述待监测泥石流发生边坡的坡顶开阔处，用于接收所述位移监测模块和、或所述泥石流监测模块的监测数据进行存储，并发送至上位机进行数据分析。2.根据权利要求1所述的泥石流联合监测系统，其特征在于，所述位移监测模块为设置于泥石流发生边坡顶部边缘位置的地面位移计，通过所述地面位移计，监测边坡顶部的碎屑物从坡顶被冲下，导致边坡顶部的表层堆积体层发生的位移。3.根据权利要求1所述的泥石流联合监测系统，其特征在于，所述泥石流监测模块包括泥位监测单元和泥位显示单元；其中，所述泥位监测单元为设置于所述待监测泥石流发生边坡的坡体下游产生泥石流位置正上方的泥位计，用于测量泥石流的深度及深度变化情况；所述泥位显示单元为设置于所述待监测泥石流发生边坡的坡体下游产生泥石流位置正上方的摄像机，用于拍摄泥石流在不同时刻的图像。4.根据权利要求3所述的泥石流联合监测系统，其特征在于，所述泥位监测单元的泥位计和泥位显示单元的摄像机通过固定支架进行固定；所述固定支架包括横杆和纵杆；其中，所述纵杆垂直插置于所述待监测泥石流发生边坡的坡体下游指定位置；所述横杆水平插置于所述纵杆插置点的上方；所述横杆沿水平方向向坡体下游延伸的方向上固定设置一固定杆，所述固定杆用于固定所述泥位计和摄像机。5.根据权利要求4所述的泥石流联合监测系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵思奕，郑建涛，杨剑，李晴，田仲伟，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：