[发明专利]地质灾害立体化监测的系统及方法

说明书

地质灾害立体化监测的系统及方法，所述系统包括：稳定侧基点，不稳定侧测点以及监测预警系统主机(3)；所述稳定侧基点和不稳定侧测点之间通过支撑柱、滑轮和索配合的系统相连接，在不稳定侧测点发生位移变化时，所述稳定侧基点和不稳定侧测点之间的索的长度和支撑柱的倾角产生相应的变化；所述监测预警系统主机(3)通过线位移传感器和倾角计监测所述稳定侧基点和不稳定侧测点之间的索的长度变化和支撑柱倾角变化，以监测地质灾害目标区域的位移变化。

技术领域

本发明涉及地质灾害防治的技术领域，特别是涉及地质灾害立体化监测的系统及方法。

背景技术

地质灾害防治中，通常都需要对地质灾害进行监测，根据监测变化趋势给出预警。其中，对于地表的位移监测是地质灾害监测的一项重要指标，现有的地表的位移监测一般采用全站仪测量机器人和GNSS监测站。

全站仪测量机器人需要在监测现场修建专用观测房，易受天气和地形、距离、遮挡物等因素影响，不合适于野外长期自动化监测，且建设成本昂贵。GNSS监测站，则是通过北斗卫星和GPS定位方法进行测量，用于监测地表三维(X/Y/Z)绝对位移量、位移方向与位移速率，可以覆盖一定范围，受地形限制影响小，但受系统数据解算时间、天气以及信号遮挡的影响比较大，而且现场需要配置固定观测点，还需要布设更多的监测点才能组建成网，所需设备要求较高且建设成本也较大。更为重要的是，上述手段只能进行单个位移点的位移变化监测，对于坡表倾斜的变化无法予以监测。

发明内容

为解决以上现有技术的问题，本发明的目的在根据理论力学基础，设计出一种适合于野外布设的、大量程、高精度的地质灾害立体化监测的方法及系统，以来测地质灾害体的水平位移、沉降变形和坡表倾斜。

本发明提供地质灾害立体化监测的系统，包括：稳定侧基点，不稳定侧测点以及监测预警系统主机；所述稳定侧基点和不稳定侧测点之间通过支撑柱、滑轮和索配合的系统相连接，在不稳定侧测点发生位移变化时，所述稳定侧基点和不稳定侧测点之间的索的长度和支撑柱的倾角产生相应的变化；所述监测预警系统主机通过线位移传感器和倾角计监测所述稳定侧基点和不稳定侧测点之间的索的长度变化和支撑柱倾角变化，以监测地质灾害目标区域的位移变化。

在一个实施方式中，稳定侧基点和不稳定侧测点之间通过支撑柱、万向轮、钢丝绳索、定滑轮以及重物块配合的系统连接；其中，万向轮设置在稳定侧基点的支撑柱上，定滑轮设置在不稳定侧测点的支撑柱上，钢丝绳索绕过万向轮，延伸并绕过定滑轮，并且钢丝绳索末端悬挂重物块，使得在不稳定侧测点发生位移变化时，定滑轮与重物块之间的钢丝绳索的长度不变，而所述稳定侧基点和不稳定侧测点之间的钢丝绳索的长度和不稳定侧测点的支撑柱的倾角产生相应的变化。

在一个实施方式中，线位移传感器设置在万向轮上以监测钢丝绳索的总长度变化，倾角计设置在定滑轮上以监测不稳定侧测点的支撑柱的倾角变化。

本发明还提供地质灾害立体化监测的方法，包括根据前述任一项所述的地质灾害立体化监测的系统，监测预警系统主机根据系统采集的数据直接计算，输出长度变化量△L0，垂直位移ΔH，位移计测量值，X轴倾角变化，Y轴倾角变化，监测预警系统主机判别长度变化量△L0，垂直位移ΔH，位移计测量值，X轴倾角变化，Y轴倾角变化是否达到设置限值，若达到则系统自动启动报警。

在一个实施方式中，所述系统基于GSM/GPRS网络进行无线传输，远程服务器通过控制和读取监测数据，实现现场和远程的数据和监测控制同步，通过计算各不稳定侧测点相对稳定侧基点的位移变化，在服务器终端构建地质灾害区域目标体基础模型，进行数据拟合，以获得地质灾害目标区域的位移和变形趋势。

附图说明

图1为本发明的地质灾害立体化监测系统的示意图。

图2为本发明的地质灾害立体化监测系统的监测预警系统主机的示意图。

图3为本发明的计算示意图