專利名稱：基于聲發射的邊坡地質災害無線智能監控預警方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及交通工程領域，尤其是一種基于聲發射的邊坡地質災害無線智能監控預警方法及裝置。
背景技術：
目前，隨著我國經濟的持續快速發展和城鎮化的推進，大量的公路建設所形成的露天邊坡、自然風化和水蝕等因素形成的需要進行災害治理的邊坡正在逐年增加。經我們調研統計，鎮勝高速公路的K 2006至K2010+200段就有20多個邊坡，大多數整體穩定性不好，存在潛在滑坡的趨勢。由此帶來的邊坡地質災害將會給人民的生命和財產安全帶來嚴重威脅，使國民經濟遭到重大損失。貴州地處青藏高原東側，受青藏高原持續隆升的影響，形成高山峽谷的地貌景觀。 不僅導致高邊坡“景觀”發育；而且導致由于邊坡失穩造成的崩滑地質災害極為頻繁，并且具有規模大、機理復雜、危害大、防治難度高的特點，影響和制約著這一地區社會經濟發展和西部大開發戰略實施。隨著一系列舉世矚目的重大工程，如“西電東送”、南水北調工程、高速和高等級公路網建設等已經或即將實施。毫無疑問，這一地區的進一步開發，也必將帶來更大規模、更大范圍的邊坡地質災害及相關的環境問題亟待研究解決。經調研統計，鎮勝高速公路的某段短短的5km左右就有20多個邊坡，大多數穩定性較差，存在潛在滑坡的危害。由此可能帶來的邊坡地質災害將會給人民的生命和財產安全帶來嚴重威脅，使國民經濟遭到重大損失。
發明內容
本發明的目的是提供一種基于聲發射的邊坡地質災害無線智能監控預警方法及裝置，它實時地對邊坡災害進行智能預警，有效避免邊坡地質災害可能帶來的人員和財產的損失，以克服現有技術的不足。本發明是這樣實現的基于聲發射的邊坡地質災害無線智能監控預警方法，在公路邊坡體內部埋設聲發射傳感器，利用聲發射傳感器采集到的邊坡災變初期階段的聲發射信號，并將采集到的信號以無線傳輸的方式發送到安裝在道路安全位置的數據接收器；數據接收器將信號通過公路沿線的通信電纜傳輸到數據處理計算機中；數據處理計算機將信號進行分析處理，并根據處理的結果做出相應級別的預警措施，預警信息通過通信電纜輸送給發生災害路段的預警顯示屏，以提醒過往車輛采取相應的減災防災措施。基于聲發射的邊坡地質災害無線智能監控預警裝置，包括聲發射傳感器，聲發射傳感器與數據接收器連接；數據接收器與數據處理計算機連接，在處理計算機上連接有預警顯示屏。聲發射傳感器為4個以上。這是基于聲發射源三維時差定位算法確定的，當傳感器個數彡5時，可以減小干擾誤差，計算出的聲發射源坐標也就更為準確；同時還可以實現對潛在滑坡全域進行大范圍的監測監控點布置，保證數據采集的可靠有效，為實現潛在滑坡體狀態監測和預警提供數據分析基礎。聲發射傳感器與數據接收器之間為無線連接。這樣有效避免數據傳送設備被人為破壞或環境腐蝕，也能保證災害發生過程中和災害發生后的數據的有效傳輸。由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，本發明通過聲發射傳感器采集邊坡早期災變的聲發射信號，將采集到的信號以無線傳輸的方式發送到安裝在道路安全位置的數據接收器，再通過公路沿線的通信電纜等設施傳輸到數據分析中心的計算機中進行分析處理，并根據處理的結果做出相應級別的預警措施，預警信息通過通信電纜輸送給發生災害路段的預警顯示屏，以提醒過往車輛采取相應的減災防災措施，從而達到邊坡災害智能預警的目的，為邊坡地質災害發生時的應急處理提供寶貴的時間，從而有效規避邊坡地質災害可能帶來的人員和財產的重大損失。本發明的方法簡單，容易實施，所采用的裝置結構簡單，制作方便，成本低廉，使用效果好。
附圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施例方式
具體實施例方式基于聲發射的邊坡地質災害無線智能監控預警方法，在公路邊坡體內部埋設聲發射傳感器，利用聲發射傳感器采集到的邊坡災變初期階段的聲發射信號，并將采集到的信號以無線傳輸的方式發送到安裝在道路安全位置的數據接收器；數據接收器將信號通過公路沿線的通信電纜傳輸到數據處理計算機中；數據處理計算機將信號進行分析處理，并根據處理的結果做出相應級別的預警措施，預警信息通過通信電纜輸送給發生災害路段的預警顯示屏，以提醒過往車輛采取相應的減災防災措施。基于聲發射的邊坡地質災害無線智能監控預警裝置的結構如圖1所示，制作4個聲發射傳感器1，將所有的聲發射傳感器1與數據接收器2通過無線方式進行聲發射信號傳輸；數據接收器2通過公路沿線的通信電纜與數據處理計算機3連接，處理計算機3通過公路沿線的通信電纜與預警顯示屏5連接。在使用過程中，先將聲發射傳感器1以陣列形式的埋設在存在潛在破壞的公路的滑坡體內部，并在存在潛在破壞的滑坡體路段安裝上預警顯示屏4 ；邊坡作為一個天然的有機體，在發生地質災害前巖土體都會存在細觀的潛在破壞階段，并伴隨著相應的聲發射現象產生。設置在邊坡體內部的聲音傳感器1將采集到的邊坡災變初期階段的聲發射信號，以無線傳輸的方式發送到安裝在道路安全位置的數據接收器2，數據接收器2將信號通過公路沿線的通信電纜傳輸到數據分析中心的計算機3，數據分析中心的計算機3將信號濾波后，以基于聲發射源三維時差定位方法定位聲源的具體位置，計算比較聲發射值與閾值的相關關系，并做出相應級別的預警措施，預警信息通過公路沿線的通信電纜輸送給發生災害路段的預警顯示屏4，以提醒過往車輛采取相應的減災防災措施，從而達到邊坡災害智能預警的目的，有效避免邊坡地質災害可能帶來的人員和財產的損失。
權利要求
1.一種基于聲發射的邊坡地質災害無線智能監控預警方法，其特征在于在公路邊坡體內部埋設聲發射傳感器，利用聲發射傳感器采集到的邊坡災變初期階段的聲發射信號， 并將采集到的信號以無線傳輸的方式發送到安裝在道路安全位置的數據接收器；數據接收器將信號通過公路沿線的通信電纜傳輸到數據處理計算機中；數據處理計算機將信號進行分析處理，并根據處理的結果做出相應級別的預警措施，預警信息通過通信電纜輸送給發生災害路段的預警顯示屏，以提醒過往車輛采取相應的減災防災措施。
2.一種基于聲發射的邊坡地質災害無線智能監控預警裝置，包括聲發射傳感器(1)， 其特征在于聲發射傳感器(1)與數據接收器(2)連接；數據接收器(2)與數據處理計算機 (3 )連接，在處理計算機(3 )上連接有預警顯示屏(5 )。
3.根據權利要求2所述的基于聲發射的邊坡地質災害無線智能監控預警裝置，其特征在于聲發射傳感器(1)為4個以上。
4.根據權利要求2所述的基于聲發射的邊坡地質災害無線智能監控預警裝置，其特征在于聲發射傳感器(1)與數據接收器(2)之間為無線連接。
全文摘要
本發明公開了一種基于聲發射的邊坡地質災害無線智能監控預警方法及裝置，在邊坡體內部埋設聲發射傳感器，利用聲發射傳感器采集到的邊坡災變初期階段的聲發射信號，并將采集到的信號以無線傳輸的方式發送到安裝在道路安全位置的數據接收器；數據接收器將信號通過公路沿線的通信電纜傳輸到數據處理計算機中；數據處理計算機將信號進行分析處理，并根據處理的結果做出相應級別的預警措施，預警信息通過通信電纜輸送給發生災害路段的預警顯示屏，以提醒過往車輛采取相應的減災防災措施。
文檔編號G08B21/10GK102354434SQ201110338398
公開日2012年2月15日 申請日期2011年11月1日 優先權日2011年11月1日
發明者何中明, 夏開宗, 盛韓微, 謝濤, 陳旺 申請人:貴州大學