[发明专利]一种泥石流预警装置及其预警方法

权利要求书

1.一种泥石流预警装置，用于对流体（2）的流速进行实时监测并对可能出现泥石流的情况进行报警；其特征在于，包括流速传感器、数据处理模块、数据传输模块、服务器、预测终端；

所述流速传感器包括固定梁（3）、形变传感线（4）、悬挂物（5）；

所述固定梁（3）的端部固定安装在位于流体（2）侧边的流体岸（1）上且梁体架设在所述流体（2）的上方；

所述形变传感线（4）一端固定缠绕在所述固定梁（3）上后与所述数据处理模块连接，并通过数据处理模块与数据传输模块、服务器、预测终端进行信号链路连接；

所述形变传感线（4）的另一端与所述悬挂物（5）固定连接，并通过所述悬挂物（5）垂挂浸入所述流体（2）内；

所述形变传感线（4）为可产生弹性形变的导电材料；所述形变传感线（4）包括纤维管道和导电填充物；

所述纤维管道采用可形变的纤维材料，所述导电填充物设置在所述纤维管道的内管中；所述导电填充物为导电液体或可弹性形变的导电固体。

2.如权利要求1所述的一种泥石流预警装置，其特征在于，所述悬挂物（5）为球形。

3.如权利要求1或2所述的一种泥石流预警装置，其特征在于，还包括弹簧，所述弹簧一端设置在所述固定梁（3）上，另一端固定连接所述悬挂物（5）；所述形变传感线（4）穿过弹簧与固定梁（3）和悬挂物（5）连接；且当无流体（2）作用且未设置形变传感线（4）在悬挂物（5）上时，所述弹簧对悬挂物（5）的拉力等于悬挂物（5）的重力。

4.如权利要求1或2所述的一种泥石流预警装置，其特征在于，所述固定梁（3）设置多组，每组固定梁（3）间隔设置在流体（2）的不同流段处；每组所述固定梁（3）上设置的形变传感线（4）长度都对应一致。

5.如权利要求1或2所述的一种泥石流预警装置，其特征在于，一组所述固定梁（3）上设置多组形变传感线（4）；一组所述固定梁（3）上的多组形变传感线（4）之间设置的长度不一致。

6.一种泥石流预警方法，基于权利要求1或2或3或4或5所述的一种泥石流预警装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将悬挂物（5）垂下放置在流体（2）中，通过流体（2）带动悬挂物（5）产生位移，并带动形变传感线（4）拉扯产生形变；

步骤2：计算形变传感线（4）在不同流速的流体（2）中对应的形变量和电信号的关系式；

步骤3：在实际测量中，对形变传感线（4）进行电信号传输，当形变传感线（4）被拉扯后；使用数据处理模块接收形变传感线（4）传输来的电信号，并根据形变传感线（4）的材料电阻率、长度、电阻值计算得到当前的电信号反馈值；

步骤4：数据处理模块将计算得到的电信号反馈值通过数据传输模块发送到服务器换算得到对应的当前流速，根据当前的流速判断是否需要进行报警；具体判断为：设置流速警报阈值，监测出的流速大于流速警报阈值时进行报警；设置流速增长阈值，当实时监测的流速的实时涨幅超过流速增长阈值时进行报警。

7.如权利要求6所述的一种泥石流预警方法，其特征在于，记录每一次实际监测的数据来丰富数据库，采用机器学习算法对监测进行修正学习。

8.一种泥石流预警方法，基于权利要求5所述的一种泥石流预警装置，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：将悬挂物（5）垂下放置在流体（2）中，通过流体（2）带动悬挂物（5）产生位移，并带动形变传感线（4）拉扯产生形变；

步骤2：计算形变传感线（4）在不同流速的流体（2）中对应的形变量和电信号的关系式；

步骤3：在实际测量中，对形变传感线（4）进行电信号传输，当形变传感线（4）被拉扯后；使用数据处理模块接收形变传感线（4）传输来的电信号，并根据形变传感线（4）的材料电阻率、长度、电阻值计算得到当前的电信号反馈值；并根据设置在同一固定梁（3）上的不同高度的悬挂物（5）来对当前水位进行测量；

步骤4：数据处理模块将计算得到的电信号反馈值和水位反馈值通过数据传输模块发送到服务器，并换算得到对应的当前流速，根据当前的流速判断是否需要进行报警；具体判断为：设置流速警报阈值，监测出的流速大于流速警报阈值时进行报警；设置流速增长阈值，当实时监测的流速的实时涨幅超过流速增长阈值时进行报警。