[发明专利]滑坡位移监测预警系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种监测预警系统，具体地说是一种用于监测滑坡位移的系统。

背景技术

滑坡是人类面临的重要地质灾害之一，一直对人类的生命财产安全以及国家的经济建设和发展构成严重的危害。实现滑坡监测以及实时预警预报，是地质灾害防治极为重要的手段之一。由于滑坡成因机理的复杂性，对滑坡监测的方法多种多样。从监测内容上来说，目前，主要有宏观地质调查监测，水位异常监测和滑坡体位移与角位移的变形监测等几种方法。在滑坡监测中，最直接、最易捕捉的信息是地表位移和变形，因而，滑坡地表位移监测已成为滑坡研究和早期预警的重要方法。

地表位移监测又可以分为绝对位移监测和相对位移监测，二者又分别有类别繁多的技术手段。实现地表绝对位移监测的技术手段主要有地表位移形变GPS测量法、激光雷达测量法和合成孔径雷达干涉测量法等，绝对位移监测精确度高，但大多因费用昂贵而不易推广普及。地表相对位移监测主要方法有机械测量法、伸缩计法、全站仪测量、数字化近景摄影和激光位移监测等，该类监测较绝对位移监测的精度自然逊色很多，但都有着相对低成本的共性，易于推广普及，对于群测群防意义重大，但各类方法之间也互有优劣。因此，研究、发明一种简易、实用而且价格低廉的监测预警系统，对于我国严重的地质灾害防治，将起到重要且十分现实的作用。

发明内容

本发明目的就在于克服上述现有技术的不足而提供一种滑坡位移监测预警系统，通过利用现代光电技术和无线传输技术，实现全自动化的监测。

实现本发明目的采用的技术方案是：一种滑坡位移监测预警系统包括：位移监测仪器、无线传输模块和控制系统，位移监测仪器将监测到滑坡的位移数据通过无线传输模块传送到控制系统。位移监测仪器包括激光发射仪和激光接收仪，所述的激光发射仪包括激光发射头、无线接收模块，激光发射头与无线接收模块连接；所述的激光接收仪包括激光接收板、无线发射模块、干扰滤除电路、控制模块、电平转换器和GPRS无线数据传输模块，激光接收板与干扰滤除电路连接，干扰滤除电路与电平转换器连接，电平转换器与控制模块连接。无线电发射模块、干扰滤除电路、电平转换器和GPRS无线数据传输模块均与控制模块连接。

上述激光发射仪中的无线接收模块为PT2272，激光接收仪中的无线发射模块为PT2262。

上述激光接收板是密布有光电传感器阵列的PCB板，所用的光电传感器为光电二极管。

上述激光接收仪中控制模块为MSP430F149低功耗单片机。

上述激光接收仪中的电平转换器为MAX3232。

上述激光接收仪中的干扰滤除电路为电压比较器LM339。

上述激光接收仪的无线传输模块为TW73 GPRS MODEM。

上述激光发射仪和激光接收仪中的供电模块为可充电式磷酸锂铁电池。

本发明滑坡位移监测预警系统中的激光发射仪置于待测区，并调试激光发射仪中的激光发射头，使激光发射头发射出的激光投射在激光接收仪器的激光接收板上，该时刻激光接收板上被激光射中的光电传感器在激光接收板上的位置信息被读取，即光电二极管被光照射到以后两端电压会发生变化(实现光电转换)，再通过干扰滤除后经MAX3232电平转换将TTL电平转换为RS232电平后，由控制模块MSP430F149单片机读取出位置信息，再将读取出的位置信息数据利用GPRS模块通过GSM/GPRS无线网络传输至控制系统，同时传输的还有时间信息。随着发射仪和接收仪随时间不断进入工作状态，将传回数据序列。

激光发射头发射出的激光投射在激光接收仪器的激光接收板，由于激光束可能发生的发散现象，将会有多个光电传感器被射中，因此激光接收仪可以默认读取被激光照到的位于激光接收板左上角的光电传感器的位置信息。此外，还可以通过电压比较器LM339滤除对太阳光的干扰。

本发明所用的控制系统为网络服务器-客户端系统，激光接收仪向网络服务器发送监测数据，客服端通过下载监测数据，实现对待检测区的实时监控。

本系统集数据采集、数据传输、数据处理以及预警一体化，比以往的预警系统都更加完善，通过激光发射仪和激光接收仪之间的激光联系，在发生滑坡时，发射仪和接收仪均会发生位移，接收仪读取的位置信息是两者的相对位移实现二位相对的位移监测。

本发明具有以下的优点：