[发明专利]一种基于弹性波的浅层滑坡监测系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种基于弹性波的浅层滑坡监测系统及其工作方法。其包括设置深度低于潜在滑面深度的弹性波发射器，弹性波发射器连接一组弹性波接收器，弹性波接收器串联后顺序连接无线数据采集器、数据处理器和报警控制器；所述连接是通过连接线连接；一组弹性波接收器设于滑体表面。所述弹性波发射器发射弹性波后弹性波接收器接收弹性波；所述无线数据采集器接收弹性波接收器的传输数据并把传输数据传输给数据处理器；所述数据处理器对无线数据采集器的传输数据处理，计算弹性波的实时波速并根据波速的加速减小对报警控制器发出命令；所述报警控制器根据数据处理器发出的命令进行报警。本发明具有可节省大量人力、物力、监测准确和预警及时的优点。

技术领域

本发明属于地质灾害防治与监测预警领域，特别是一种基于弹性波的浅层滑坡监测系统及其工作方法。

背景技术

滑坡是我国数量最多、危害性最大的地质灾害，造成我国大量的人员伤亡和经济损失，是困扰我们国家的一大难题，因此早期监测预警系统成为了最佳选择之一。近年，地质灾害防治工作与监测预警研究得到了飞速发展，尤其是对滑坡灾害的监测预警方面，若研究出一套针对滑坡的监测系统将具有十分重要的经济价值与社会意义。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于弹性波的浅层滑坡监测系统及其布置应用方法。本发明具有可节省大量人力、物力、监测准确和预警及时的优点。

本发明的技术方案：一种基于弹性波的浅层滑坡监测系统，包括设置深度低于潜在滑面深度的弹性波发射器，弹性波发射器连接一组弹性波接收器，弹性波接收器串联后顺序连接无线数据采集器、数据处理器和报警控制器；所述连接是通过连接线连接；一组弹性波接收器设于滑体表面。

前述的基于弹性波的滑坡监测系统中，所述滑体上设有深度超过潜在滑面深度的钻孔，弹性波发射器设于钻孔底部，钻孔中设有干砂。

前述的基于弹性波的滑坡监测系统中，所述连接线连接上连接有滤波器。

前述的基于弹性波的滑坡监测系统中，所述连接线连接上连接有土壤含水量传感器。

前述的基于弹性波的滑坡监测系统中，所述连接线与锂电池和太阳能电板连接。

一种前述的基于弹性波的浅层滑坡监测系统的工作方法，所述弹性波发射器发射弹性波后弹性波接收器接收弹性波；所述无线数据采集器接收弹性波接收器的传输数据并把传输数据传输给数据处理器；所述数据处理器对无线数据采集器的传输数据处理，计算弹性波的实时波速并根据波速的加速减小对报警控制器发出命令；所述报警控制器根据数据处理器发出的命令进行报警。

本发明的监测原理是：当滑坡产生位移或变形时，引起滑坡土体结构的变化，造成土体的非均质性，使弹性波的传播路径发生改变，导致弹性波波速加速减小，弹性波接收器把加速减小的弹性波波速，通过无线数据采集器传给数据处理器，数据处理器接收到加速减小的波速会向报警控制器发出信号，从而实现滑坡预警。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明具有监测与预警双重作用，能实时监测滑坡的变形状况，可实现全天候、自动化监测预警，相比传统监测方法不仅监测精度高，而且还能节省大量人力物力。

2、本发明配置的滤波器能够消除周围环境产生的噪音或信号，提高了信噪比，使监测系统能适应更多的监测环境，提高监测的精度。

3、本发明配置的土壤含水量传感器能够消除土体含水量变化对弹性波波速的影响，确保监测效果，提高监测准确性。

4、本发明的多个弹性波接收器根据滑坡的具体状况分布在滑体表面能够监测滑坡的多个位置，既能根据各弹性波接收器接收的弹性波波速的不同，进行判别滑坡运动方向，反应灵敏，又能防止滑坡局部发生破坏造成监测误差，达到了多点监测的目的，提高监测准确性。