【技术实现步骤摘要】
本申请属于边坡地质灾害监测，尤其是涉及一种岩土边坡地质灾害预警系统及方法。
技术介绍
1、传统的边坡地质灾害预警采用人工巡查和遥感监测等监测方式，受天气因素影响（例如沙尘暴、雾霾或者降雨），难以实现精准监测；现有技术中，也存在一种边坡地质灾害预警系统，主要采用埋设水文传感器、应力传感器和位移传感器进行监测，受承载各传感器的机械结构限制，当边坡上的岩土流动时，容易导致传感器被流土掩埋或挤压，导致传感器损坏，设备更换困难，并且现有的地质灾害预警系统仅适用于对岩土边坡的滑坡进行滑坡监测，难以结合多种自然因素对实际情况进行预警，故难以实现对边坡地质灾害长期监测和灾害预警。
技术实现思路
1、本申请提供一种岩土边坡地质灾害预警系统及方法，用于实现对边坡地质灾害的长期监测和灾害预警。
2、本申请的专利技术目的一采用如下技术方案实现：
3、一种岩土边坡地质灾害预警系统，包括：
4、多个弹性管组，多个所述弹性管组插入岩土边坡内且间隔设置，每个所述弹性管组内置有次声波传感器和压敏传感器；
5、水位监测装置，设置于岩土边坡底部，所述水位监测装置具有入水管，所述入水管伸入地下水层，所述入水管上设置有多个间隔设置的单向阀；
6、监测站，设置于岩土边坡顶部；所述监测站电连接于所述次声波传感器和所述压敏传感器，以获取地震波信息和应力监测信息；所述监测站还电连接于所述水位监测装置，以获取水位监测信息；所述监测站电连接有气象监测装置，以获取风力监测信息和
7、通过上述技术方案，弹性管组能够适应岩土边坡的剪应力发生对应的形变，使压敏传感器基于弹性管组的形变量监测应力监测信息并发送给监测站；次声波传感器用于获取地震波的纵波和横波，再基于地震波的纵波和横波之间的差速，向监测站发送地震波信息；压敏传感器和次声波传感器均设置于弹性管组内，以使弹性管组能够保护压敏传感器和次声波传感器，并且当弹性管组内的压敏传感器或次声波传感器受到过大的挤压力而损坏时，可以将对应的弹性管组从岩土边坡内抽出并进行更换，从而实现对边坡地质灾害的长期监测；水位监测装置，用于监测岩土边坡的地下水位，水位监测装置的入水管沿高度方向间隔设置有多个单向阀，用于增加入水管的入水口，从而提高水位监测装置抽出地下水的速率，且限制流进入水管的水逆流；监测站位于岩土边坡的顶部，用于扩大信息接收的范围；相较于现有技术，监测站内置的汇总分析模块能够根据地震波信息、应力监测信息、水位监测信息、风力监测信息和降雨监测信息，监测得到对应的预警信息，从而达到结合多种自然因素对灾害进行预警的效果。
8、本申请进一步设置为：所述弹性管组包括第一长管和第二长管，所述第一长管的一端插入岩土边坡内，所述第一长管的另一端设置有磁性件，所述第二长管的一端插入岩土边坡内，所述第二长管的另一端设置有位移传感器，所述位移传感器的感应头朝向所述磁性件；所述第二长管间隔所述第一长管设置，所述位移传感器电连接于所述监测站，以向所述监测站发出位移监测信息。
9、通过上述技术方案，弹性管组由第一长管和第二长管构成，第一长管和第二长管均插入岩土边坡内，能够起到一定程度的边坡锚固作用；其中，第一长管远离岩土边坡的一端设置有磁性件，而第二长管远离岩土边坡的一端设置有位移传感器，并且位移传感器的感应头朝向磁性件，使位移传感器能够根据自身所受到的磁力的作用，监测第一长管和第二长管之间的相对位移，以监测岩土边坡各个区块之间的岩土位移情况；位移传感器电连接于所述监测站，使位移传感器能够将位移监测信息发送给监测站，以供监测站内的汇总分析模块做进一步信息分析，从而提高预警信息的准确度。
10、本申请进一步设置为：所述第二长管为碳纤维管，所述第二长管插入岩土边坡的一端固定连接有锥头；所述次声波传感器和所述压敏传感器设置于所述第二长管内且靠近所述锥头设置。
11、通过上述技术方案，第二长管由碳纤维材料制成，具有较好的弹性和抗腐蚀能力，能够较好地保护管内的次声波传感器和压敏传感器；第二长管插入岩土边坡的一端固定连接有锥头，当第二长管插入岩土边坡时，锥头能够降低第二长管插入岩土边坡的阻力，以使第二长管能够带动次声波传感器和压敏传感器深入岩土边坡内部。
12、本申请进一步设置为：所述水位监测装置包括水泵、电子水压表、信息处理模块、流量计和所述入水管，所述水泵的负压口连通所述入水管；所述电子水压表连接于所述水泵，以监测所述水泵的泵入水压；所述信息处理模块电连接于所述电子水压表，以根据所述泵入水压计算得到水位监测信息；所述水泵的正压口连通所述流量计，所述流量计的出水口连通有出水管，所述出水管伸入地下水层；所述信息处理模块电连接于所述流量计和所述水泵，以根据所述流量计获取的流量信息，调节所述水泵的负压；所述信息处理模块电连接于所述监测站，以向所述监测站发出水位监测信息。
13、通过上述技术方案，水位监测装置由水泵、电子水压表、信息处理模块、流量计和入水管共同构成，水泵的负压口连通入水管，以将地下水抽入水泵内，而电子水压表连接于水泵，用于监测水泵的泵入水压，使信息处理模块能够根据泵入水压计算地下水的当前水位，并输出水位监测信息给监测站；流量计用于计量水流经水泵的流量，当流量达到预设值时，发送对应的流量信息给信息处理模块，使信息处理模块维持水泵的负压不变，从而实现动态监测地下水的水位的作用。
14、本申请进一步设置为：所述水位监测装置还包括天线，所述信息处理模块通过所述天线电连接于所述监测站。
15、通过上述技术方案，水位监测装置包括天线，并且信息处理模块通过天线电连接于监测站，以实现无线传输水位监测信息给监测站的效果。
16、本申请的专利技术目的二采用如下技术方案实现：
17、一种岩土边坡地质灾害预警方法，应用于上述一种岩土边坡地质灾害预警系统，所述方法包括：
18、基于所述应力监测信息，计算边坡剪应力；
19、基于所述边坡剪应力、所述降雨监测信息、所述位移监测信息和预设的泥石流预测模型，发出泥石流预警信息；
20、基于所述边坡剪应力、所述地震波信息和预设的地震滑坡预测模型，发出地震滑坡预警信息；
21、基于所述边坡剪应力、所述风力监测信息和预设的扬尘预测模型，发出扬尘预警信息；
22、基于所述边坡剪应力、所述水位监测信息和预设的下陷预测模型，发出下陷预警信息。
23、通过上述技术方案，根据应力监测信息，计算得到边坡剪应力作为泥石流预测模型、地震滑坡预测模型、扬尘预测模型和下陷预测模型的预测参数；再将边坡剪应力、降雨监测信息、位移监测信息置于泥石流预测模型内计算，并根据计算结果发出泥石流预警信息，以在岩土边坡发生泥石流前发出泥石流预警信息，让位于岩土边坡附近本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种岩土边坡地质灾害预警系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种岩土边坡地质灾害预警系统，其特征在于，所述弹性管组(1)包括第一长管(11)和第二长管(12)，所述第一长管(11)的一端插入岩土边坡(100)内，所述第一长管(11)的另一端设置有磁性件(111)，所述第二长管(12)的一端插入岩土边坡(100)内，所述第二长管(12)的另一端设置有位移传感器(121)，所述位移传感器(121)的感应头朝向所述磁性件(111)；所述第二长管(12)间隔所述第一长管(11)设置，所述位移传感器(121)电连接于所述监测站(3)，以向所述监测站(3)发出位移监测信息。
3.根据权利要求2所述的一种岩土边坡地质灾害预警系统，其特征在于，所述第二长管(12)为碳纤维管，所述第二长管(12)插入岩土边坡(100)的一端固定连接有锥头(112)；所述次声波传感器和所述压敏传感器设置于所述第二长管(12)内且靠近所述锥头(112)设置。
4.根据权利要求1所述的一种岩土边坡地质灾害预警系统，其特征在于，所述水位监测装置(2)包括水泵(21)、
5.根据权利要求4所述的一种岩土边坡地质灾害预警系统，其特征在于，所述水位监测装置(2)还包括天线(26)，所述信息处理模块(23)通过所述天线(26)电连接于所述监测站(3)。
6.一种岩土边坡地质灾害预警方法，其特征在于，应用于上述权利要求2中的一种岩土边坡地质灾害预警系统，所述方法包括：
7.根据权利要求6所述的一种岩土边坡地质灾害预警方法，其特征在于，所述基于所述边坡剪应力、所述降雨监测信息、所述位移监测信息和预设的泥石流预测模型，发出泥石流预警信息，包括：
8.根据权利要求6所述的一种岩土边坡地质灾害预警方法，其特征在于，所述基于所述边坡剪应力、所述地震波信息和预设的地震滑坡预测模型，发出地震滑坡预警信息，包括：
9.根据权利要求6所述的一种岩土边坡地质灾害预警方法，其特征在于，基于所述边坡剪应力、所述风力监测信息和预设的扬尘预测模型，发出扬尘预警信息，包括：
10.根据权利要求6所述的一种岩土边坡地质灾害预警方法，其特征在于，所述基于所述边坡剪应力、所述水位监测信息和预设的下陷预测模型，发出下陷预警信息，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种岩土边坡地质灾害预警系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种岩土边坡地质灾害预警系统，其特征在于，所述弹性管组(1)包括第一长管(11)和第二长管(12)，所述第一长管(11)的一端插入岩土边坡(100)内，所述第一长管(11)的另一端设置有磁性件(111)，所述第二长管(12)的一端插入岩土边坡(100)内，所述第二长管(12)的另一端设置有位移传感器(121)，所述位移传感器(121)的感应头朝向所述磁性件(111)；所述第二长管(12)间隔所述第一长管(11)设置，所述位移传感器(121)电连接于所述监测站(3)，以向所述监测站(3)发出位移监测信息。
3.根据权利要求2所述的一种岩土边坡地质灾害预警系统，其特征在于，所述第二长管(12)为碳纤维管，所述第二长管(12)插入岩土边坡(100)的一端固定连接有锥头(112)；所述次声波传感器和所述压敏传感器设置于所述第二长管(12)内且靠近所述锥头(112)设置。
4.根据权利要求1所述的一种岩土边坡地质灾害预警系统，其特征在于，所述水位监测装置(2)包括水泵(21)、电子水压表(22)、信息处理模块(23)、流量计(24)和所述入水管(25)，所述水泵(21)的负压口连通所述入水管(25)；所述电子水压表(22)连接于所述水泵(21)，以监测所述水泵(21)的泵入水压；所述信息处理模块(23)电连接于所述电子水压表(22)，以根据所述泵入水压计算得到水位监测信息；所述水泵(21)的正压口连...
【专利技术属性】
技术研发人员：欧日辉，沈仕沐，杨坤，汪敏文，周映雯，
申请(专利权)人：广东省有色矿山地质灾害防治中心，
类型：发明
国别省市：
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