一种地质灾害报警装置及预警方法与流程

本发明涉及地质灾害监测预警技术领域，尤其是一种地质灾害报警装置及预警方法。

背景技术：

我国地质灾害种类多、分布广、数量多、发生频率高，每年造成约百亿元的损失和大量人员伤亡。地质灾害具有：突发性强、预测预报难度大，来势猛、成灾快、破坏性强，季节性强、频率高，地域性明显、易发性强，爆发越来越频繁、危害越来越严重的特点。

目前我国现有的地质灾害监测预警方法有群测群防和专业监测预警两种方式。群测群防监测预警方式一般为监测员现场巡视和简易装置监测，发现异常后通过敲锣打鼓和拨打手机预警。专业监测方式将监测传感器布设到灾害点现场，采用微功耗控制器采集数据，无线远程传输技术将数据回传到省-市-县级地质灾害远程数据中心，实现了自动化监测和预警，解放了人力。

发明人在实现本发明的过程中发现，现有技术存在以下缺陷和不足：

1、群测群防监测预警：群测群防监测预警又分为工人监测预警和简易设备监测预警。人工监测预警通过肉眼观测灾害体变化情况来实现预警，肉眼观测到的结果已经是灾害启动中，其预警相对滞后，人员往返耗时耗力，拨打手机预警受信号限制预警不及时，最重要的是监测员在现场巡视过程中严重威胁到人身安全。简易设备监测预警，其精度不高，且受地理位置限制，不能实现远距离预警。

2、专业监测预警：专业监测预警实现了灾害体自动化监测和远程预警，但在预警方面有些不足，主要体现在a、预警信息平台在监测到预警后，将预警信息通过手机号发送到监测员手机上，监测员能不能及时收到预警信息不提，当监测员收到预警信息后再告知他人，在这过程中很有可能灾害已经发生，造成损失。b、预警信息平台远程控制灾害点广播站预警，预警信息平台在监测到预警后将预警信息通过广播站自动播报出去，很容易产生恐慌情况。c、预警信息平台远程控制灾害点led显示屏预警，预警信息平台在监测到预警后将预警信息通过led显示屏自动播报出去，一般灾害发生前都伴有降雨，很少有人出门专门去看led显示屏，再加上雨雾天，led透光率极低，远距离很难识别预警信息。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种地质灾害报警装置及预警方法，能够解决现有技术的不足，该装置操作简单、安装方便、功耗低、报警直观易懂、可“短-中-远程”控制、可多点布置、实现联动报警。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种地质灾害报警装置，包括，

智能控制模块，用于接收和解析预警命令并控制报警模块进行报警动作；

太阳能供电模块，用于向智能控制模块提供电源；

报警模块，用于根据智能控制模块发出的控制命令向外界发出报警信号；

通信模块，用于智能控制模块与外界的通讯连接；

远程数据中心和灾害监测站，用于通过通信模块向智能控制模块发送预警命令。

作为优选，所述智能控制模块包括太阳能充放电控制电路、数据通信方式选择电路和报警模式输出电路。

作为优选，所述通信模块包括gprs通信模块、北斗通信模块、无线数传模块和有线数传模块；其中gprs通信模块和北斗通信模块用于接收远程数据中心发送的报警命令并将地质灾害报警装置的报警状态反馈到远程数据中心，无线数传模块和有线数传模块用于接收灾害监测站发送的报警命令。

作为优选，所述报警模块包括现场强光预警灯显示模块。

作为优选，所述太阳能供电模块包括电压转化模块。

一种上述的地质灾害报警装置的预警方法，包括以下步骤：

a、系统上电，设备进行初始化；

b、智能控制模块对系统电压进行检测，如不满足工作条件，控制太阳能供电模块充电，如满足工作条件，进行步骤c；

c、若与远程数据中心通讯连接，则对通信模块中gprs信号的强度进行判断，若gprs信号的强度满足通讯需求，则使用gprs通信模块进行数据通讯，否则使用北斗通信模块进行数据通讯；

若与灾害监测站通讯连接，则对通信模块中无线数传模块和有线数传模块的接口信号强度进行判断，若有线数传模块的接口信号强度满足通讯需求，则使用有线数传模块进行数据通讯，否则使用无线数传模块进行数据通讯；

d、智能控制模块处于待机状态，等待接受命令；

e、当智能控制模块接收到命令后，解析命令是报警命令还是报警持续时间命令，如果是报警持续时间命令，修改智能控制模块内flash存储器中的时间参数；如果是报警命令，则智能控制模块对报警模块产生报警控制，在报警过程中智能控制模块再次收到报警命令，则报警持续时间t相应延长，计算方式为t＝t1+t0，其中t表示当前报警持续时间，t1表示上次触发报警后剩余时间，t0表示flash存储器中设定的时间参数，t计时结束后，报警模块停止报警；

f、报警模块收到智能控制模块发来的报警控制信号后，发出低频红蓝交替爆闪强光实现预警。

采用上述技术方案所带来的有益效果在于：本发明通过gprs或北斗等无线通信方式来控制爆闪灯报警，根据控制距离实现了“近-中-远”不同距离的控制方法。本发明填补了地质灾害监测预警领域中根据距离不同而进行不同预警处理的自动预警设备的空白，解决了地质灾害预警领域中一项多年未解的技术难题。

附图说明

图1是本发明一个具体实施方式的硬件结构图。

图2是本发明一个具体实施方式的报警装置的预警方法原理图。

图3是本发明一个具体实施方式的报警装置安装示意图。

图中：1、智能控制模块；2、太阳能供电模块；3、通信模块；4、报警模块；5、远程数据中心；6、灾害监测站。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

参照图1，本发明的一个具体实施方式包括智能控制模块1，用于接收和解析预警命令并控制报警模块4进行报警动作；

太阳能供电模块2，用于向智能控制模块1提供电源；

报警模块4，用于根据智能控制模块1发出的控制命令向外界发出报警信号；

通信模块3，用于智能控制模块1与外界的通讯连接；

远程数据中心5和灾害监测站6，用于通过通信模块3向智能控制模块1发送预警命令。

智能控制模块1包括太阳能充放电控制电路、数据通信方式选择电路和报警模式输出电路。

通信模块3包括gprs通信模块、北斗通信模块、无线数传模块和有线数传模块；其中gprs通信模块和北斗通信模块用于接收远程数据中心5发送的报警命令并将地质灾害报警装置的报警状态反馈到远程数据中心5，无线数传模块和有线数传模块用于接收灾害监测站6发送的报警命令。

报警模块4包括现场强光预警灯显示模块。

太阳能供电模块2包括电压转化模块。

参照图2，一种上述的地质灾害报警装置的预警方法，包括以下步骤：

a、系统上电，设备进行初始化；

b、智能控制模块1对系统电压进行检测，如不满足工作条件，控制太阳能供电模块2充电，如满足工作条件，进行步骤c；

c、若与远程数据中心5通讯连接，则对通信模块3中gprs信号的强度进行判断，若gprs信号的强度满足通讯需求，则使用gprs通信模块进行数据通讯，否则使用北斗通信模块进行数据通讯；

若与灾害监测站6通讯连接，则对通信模块3中无线数传模块和有线数传模块的接口信号强度进行判断，若有线数传模块的接口信号强度满足通讯需求，则使用有线数传模块进行数据通讯，否则使用无线数传模块进行数据通讯；

d、智能控制模块1处于待机状态，等待接受命令；

e、当智能控制模块1接收到命令后，解析命令是报警命令还是报警持续时间命令，如果是报警持续时间命令，修改智能控制模块1内flash存储器中的时间参数；如果是报警命令，则智能控制模块1对报警模块4产生报警控制，在报警过程中智能控制模块1再次收到报警命令，则报警持续时间t相应延长，计算方式为t＝t1+t0，其中t表示当前报警持续时间，t1表示上次触发报警后剩余时间，t0表示flash存储器中设定的时间参数，t计时结束后，报警模块4停止报警；

f、报警模块4收到智能控制模块1发来的报警控制信号后，发出低频红蓝交替爆闪强光实现预警。

参照图3，以滑坡灾害为例，给出了地质灾害报警装置布置方法，灾害监测站设备安装到滑坡体或滑坡体外缘，将采集到的数据通过无线通信方式回传到远程数据中心。报警装置安装到滑坡体下方道路两侧，当有行人或车辆经过时，可以查看报警装置的预警灯状态来判断是否可以安全通行。预警灯也可以安装到居民住宅区附近，当预警灯发出预警时可以提醒居民注意防灾。预警灯是否预警是通过远程数据中心部署的地灾预警平台通过无线通信方式下发命令控制或通过现场灾害监测站通过无线通信或有线通信下发命令控制。其优点在于居民和车辆随时可知预警信息，也不会因预警广播站预警产生恐慌，也不会在因雨雾天看不清led字体信息延误避灾。

现将本装置的细节进行介绍，

一种上述地质灾害报警装置可实现“短-中-远程”预警，其方法如下：

1、短距预警，预警距离小于500米，其实现方式是野外灾害监测站通过有线方式与地质灾害报警装置连接，灾害监测站内微控制器预设预警值和预警时间，当灾害监测站采集的数据达到预设的预警值，则通过有线方式向报警装置的智能控制模块发出报警命令，在预警过程中智能控制模块再次收到报警命令，则报警持续时间t相应延长，计算方式为t＝t1+t0，其中t表示当前报警持续时间，t1表示上次触发报警后剩余时间，t0表示flash内设定的时间参数，t计时结束后，报警模块停止报警，可实现单对多预警。

2、中距预警，预警距离大于500米，小于3000米，其实现方式是野外灾害监测站通过433mhzrf无线数传模块与地质灾害报警装置连接，灾害监测站内微控制器预设预警值和预警时间，当灾害监测站采集的数据达到预设的预警值，则通过rf无线通信方式向报警装置的智能控制模块发出报警命令，在预警过程中智能控制模块再次收到报警命令，则报警持续时间t相应延长，计算方式为t＝t1+t0，其中t表示当前报警持续时间，t1表示上次触发报警后剩余时间，t0表示flash内设定的时间参数，t计时结束后，报警模块停止报警，可实现单对多预警。

3、远距预警，预警距离大于3000米，其实现方式是野外灾害监测站通过物联网gprs无线通信方式或北斗卫星通信方式将采集的数据传输到远程数据中心，远程数据中心通过对接收到数据进行处理、分析后作出预警判断，并将预警命令通过gprs/北斗卫星下发到现场报警装置，报警装置内智能模块解析报警命令后控制报警模块预警，预警时间由远程数据中心下发命令配置，在预警过程中智能控制模块再次收到报警命令，则报警持续时间t相应延长，计算方式为t＝t1+t0，其中t表示当前报警持续时间，t1表示上次触发报警后剩余时间，t0表示flash内设定的时间参数，t计时结束后，报警模块停止报警，可实现单对多预警。

上述所说报警模块的报警灯不同于广播站、led显示屏预警设备，它是一种强光预警灯，交替闪烁，透雨雾能力强，白天可视距离1km，夜间可视距离3km。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。