[发明专利]一种基于超声波的滑坡位移滑监测系统及其测量方法

说明书

本发明公开了一种基于超声波的滑坡位移滑监测系统及其测量方法，包括安装在坡顶超声波反射波装置、俯角远程摄像仪及为二者供电的上太阳能光伏电池，坡底安装有超声波测距装置、仰角远程摄像仪、信号接收装置；还包括在山体潜在滑坡区域的压力传感器，采集信号传输给监控中心的监控计算机；还包括自坡顶铺设一根延伸至坡底的光缆，光缆为扁平状并且外层为荧光层，发生滑坡时在滑坡主断臂处漏出作为超声波测距装置检测点；光缆连接上述用电器件，并将俯视滑坡信息图像、测距信息、仰角滑坡图像传输给监控中心的监控计算机，监控计算机控制报警器发出报警信息。本发明可以对滑坡进行实时摄像，具有预警功能，滑坡后实时测量滑坡竖向位移和水平位移。

技术领域：

本发明涉及地质灾害监测领域，尤其涉及一种基于超声波的滑坡位移滑监测系统及其测量方法。

背景技术：

近年来国内外地震、山体滑坡、泥石流等地质灾害频发，尤其是在我国，由于对资源的过度开发，自然环境严重恶化，各种地质灾害对人民的生命、财产安全造成了极大威害。另外，随着大型水电站、水库、公路、铁路工程等基础设施的不断建设，滑坡、决堤、塌陷等破破坏性灾害，也严重影响着这些基础设施的使用安全和寿命。据不完全统计，我国每年发生滑坡、泥石流、塌陷等各种地质灾害数万起，能够在灾害发生前做出预警的还不到十分之一，如何对这些地质灾害进行监测和预警，切实保护人民的生命和财产安全，是我国当前面临的一个重要课题。

目前对滑坡、塌陷等地质灾害的监测和预警通常都是政府行为，需要动员大量的人力、物力，利用大型、昂贵的仪器设备进行监测。主要的监测方法有：宏观异常观测法(如动物异常、地表特明显位移、地陷、地裂、隆起等)、物探法、位移测量法、水位异常分析法、遥感航测法等。但这些方法存在监测设备体积大、需要专业人员操作等问题，只能对少数的重要区域进行监测，无法推广到广大存在安全隐患的地区，难以满足乡村、企业和个人对地质灾害监测和预警的需求。

因此，亟需一种小型化、低成本、操作简便的滑坡等地质灾害实时监测与预警系统，以解决乡村、企业和个人对滑坡、塌陷等地质灾害监测和预警的需求。

发明内容：

为了弥补现有技术问题的不足，本发明的目的是提供一种基于超声波的滑坡位移滑监测系统及其测量方法，可以对滑坡进行实时摄像，具有预警功能，滑坡后实时测量滑坡的竖向位移和水平位移。

本发明的技术方案如下：

基于超声波的滑坡位移滑监测系统，其特征在于，包括安装在坡顶的支撑装置，支撑装置上安装有超声波反射波装置、俯角远程摄像仪及为二者供电的上太阳能光伏电池，距离坡底一段距离安装有下支撑调节装置，支撑调节装置上安装有朝向超声波反射装置的超声波测距装置、仰角远程摄像仪、信号接收装置、太阳能光伏电池，太阳能光伏电池为超声波测距装置、仰角远程摄像仪、信号接收装置供电；

还包括在山体潜在滑坡区域不同位置埋设安装的具有GPS无线传输功能的压力传感器，压力传感器将监测不同位置由于山体未变形至山体形变滑坡的压力信息，压力传感器实时将数据通过无线传输给支撑调节装置上的信号接收装置，信号接受装置将采集信号传输给监控中心的监控计算机；

还包括自坡顶铺设一根延伸至支撑调节装置的光缆，光缆为扁平状并且外层为荧光层，铺设时埋入地下，发生滑坡时在滑坡主断臂处漏出作为超声波测距装置检测点；光缆连接俯角远程摄像仪、超声波测距装置、仰角远程摄像仪、信号接收装置、太阳能光伏电池，并将俯视滑坡信息图像、测距信息、仰角滑坡图像传输给监控中心的监控计算机，监控计算机控制报警器发出报警信息。

所述的基于超声波的滑坡位移滑监测系统，其特征在于，所述的支撑调节装置包括底座，底座上安装有支撑杆，支撑杆外壁中上部安装有间隔分布的三个支架，其中一个支架上安装有仰角远程摄像仪、信号接收装置，另外两个支架分别安装电机、照明灯，照明灯通过电阳能光伏电池供电；

所述的支撑杆上端转动安装有转轴，转轴上套装固定有从动齿轮，电机输出轴端固定有与从动齿轮相互啮合的驱动齿轮；