山地灾害监测预测及预警系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种山地灾害监测预测及预警领域，尤其是一种山地灾害监测预测及预警系统。
【背景技术】
[0002]泥石流是点多面广的地质灾害，近年来频繁发生，如中国2010舟曲三眼峪沟、清平文家沟等大量的泥石流灾害，导致当年中国2900多人死亡失踪；2014年美国华盛顿州滑坡转化为泥石流灾害使得45人死亡失踪特大规模泥石流灾害表明其防灾任务依然十分艰巨。由于工程防灾措施投资高、周期长，在短期内仅能解决部分防灾减灾问题；针对灾害性泥石流，监测预警具有成本低、工期短、见效快的特点。是目前最经济有效的减灾手段，特别是可以避免大量的人员伤亡。
[0003]存在的关键问题包括:
(1)对潜在的泥石流滑坡缺乏有效的识别方法，无法对其进行有效的预测和监测；
(2)缺乏基于灾害形成机理的预警和预报方法，主要依赖传统的统计方法和单一的临界降水量指标，在实际应用中仍然存在精度不高的问题；
(3)监测设备存在价格昂贵，经济实用性差和稳定性差，可靠度低的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，在此提供一种山地灾害监测预测及预警系统，基于灾害形成机理及成灾过程的预警和预报方法，精度高，误报率低，整套系统搭建费用较低，易于实现；通过实验推广至水电、交通以及城镇的监测预警实践，取得了显著减灾效益和社会经济效益。
[0005]本发明是这样实现的，构造一种山地灾害监测预测及预警系统，其特征在于:该系统包括数据采集系统、数据传输系统、数据处理中心、预警系统；
数据采集系统用于采集相关数据信息并通过数据传输系统传输至数据处理中心，数据处理中心与预警系统通信，预警系统根据数据处理中心的处理结果进行是否预警操作。
[0006]根据本发明所述山地灾害监测预测及预警系统，其特征在于:
数据采集系统分别包括:雨量传感器、泥位传感器、孔隙含水传感器、次声振动传感器;
数据传输系统由北斗卫星通讯系统和GPRS/GSM通讯网络组成；数据处理中心具有北斗卫星通讯接收终端以及数据服务器；
雨量传感器、泥位传感器、孔隙含水传感器、次声振动传感器分别与对应的数据采集终端连接，用于采集相关信息，数据采集终端与远程无线通讯终端、北斗卫星通讯终端连接；远程无线通讯终端通过GPRS/GSM通讯网络接入互联网络实现与数据处理中心数据通
Is ;
北斗卫星通讯终端通过北斗卫星通讯系统与北斗卫星通讯接收终端无线连接，实现与数据处理中心的数据通信；
预警系统具有短信预警网关，能够对人员手机发送预警信息。
[0007]根据本发明所述山地灾害监测预测及预警系统，其特征在于:还包括野外供电保障系统用于对数据采集系统供电，野外供电保障系统包括蓄电池以及太阳能供电系统。
[0008]根据本发明所述山地灾害监测预测及预警系统，其特征在于:
预测及预警实现流程如下:
(1)通过对泥石流早期预测，预测是否可能发生灾害；如果有可能发生灾害则进行泥石流前期雨量监测预警；没有可能则不需要进行；
(2)泥石流前期雨量监测预警，是否达到预警阈值，没有达到则继续监测；如果达到则进行泥石流启动过程监测预警；
(3)泥石流启动过程监测预警，是否达到预警阈值，没有达到则泥石流未启动继续监测；如果达到则进行泥石流运动过程监测预警；
(4)泥石流运动过程监测预警，是否达到预警阈值，没有达到则泥石流已经启动但是规模不大继续监测；如果达到则进行泥石流临灾监测预警；
(5)泥石流临灾监测预警，是否达到预警阈值，没有达到则泥石流已经启动但是规模不大继续监测；如果达到则通知危险区域人员撤离。
[0009]本发明的优点在于:1)本方法是基于泥石流形成主控条件的早期动态预警系统；2)本方法建立了基于降水、孔压和含水量为基础的泥石流滑坡启动多指标预警方法，确定从泥石流起动到汇流再到成灾的预警阈值，形成了多级多指标的监测预警体系，提高了预警精度；3)本方法是多设备的实时监测预警系统。
[0010]
【附图说明】
[0011]图1是本发明监测预测及预警系统整体示意图图2是本发明监测预测及预警系统实施示意图
图3是本发明运行流程示意图图4是预警流程示意图图5是泥石流灾害早期预测方法框图
其中:数据采集系统1、雨量传感器la、泥位传感器lb、孔隙含水传感器lc、次声振动传感器ld、数据传输系统2、北斗卫星通讯系统2a、GPRS/GSM通讯网络2b、数据处理中心3、北斗卫星通讯接收终端3a、预警系统4、短信预警网关4a、野外供电保障系统5、蓄电池5a、太阳能供电系统5b、数据采集终端6、远程无线通讯终端7、北斗卫星通讯终端8。
【具体实施方式】
[0012]下面将结合附图1-5对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0013]本发明提供一种山地灾害监测预测及预警系统，按照如下方式予以实施: 如图1-3所示:该系统包括数据采集系统1、数据传输系统2、数据处理中心3、预警系统4 ;数据采集系统I用于采集相关数据信息并通过数据传输系统2传输至数据处理中心3，数据处理中心3与预警系统4通信，预警系统4根据数据处理中心3的处理结果进行是否预警操作；还包括野外供电保障系统5用于对数据采集系统I供电，野外供电保障系统5包括蓄电池5a以及太阳能供电系统5b。
[0014]所述山地灾害监测预测及预警系统，数据采集系统I分别包括:雨量传感器la、泥位传感器lb、孔隙含水传感器lc、次声振动传感器Id ;数据传输系统2由北斗卫星通讯系统2a和GPRS/GSM通讯网络2b组成；数据处理中心3具有北斗卫星通讯接收终端3a以及数据服务器；雨量传感器la、泥位传感器lb、孔隙含水传感器lc、次声振动传感器Id分别与对应的数据采集终端6连接，用于采集相关信息，数据采集终端6与远程无线通讯终端7、北斗卫星通讯终端8连接；远程无线通讯终端7通过GPRS/GSM通讯网络2b接入互联网络实现与数据处理中心3数据通信；北斗卫星通讯终端8通过北斗卫星通讯系统2a与北斗卫星通讯接收终端3a无线连接，实现与数据处理中心3的数据通信；预警系统4具有短信预警网关4a，能够对人员手机发送预警信息。
[0015]运行流程如下:
(1)通过对泥石流早期预测，预测是否可能发生灾害；如果有可能发生灾害则进行泥石流前期雨量监测预警；没有可能则不需要进行；
(2)泥石流前期雨量监测预警，是否达到预警阈值，没有达到则继续监测；如果达到则进行泥石流启动过程监测预警；
(3)泥石流启动过程监测预警，是否达到预警阈值，没有达到则泥石流未启动继续监测；如果达到则进行泥石流运动过程监测预警；
(4)泥石流运动过程监测预警，是否达到预警阈值，没有达到则泥石流已经启动但是规模不大继续监测；如果达到则进行泥石流临灾监测预警；
(5)泥石流临灾监测预警，是否达到预警阈值，没有达到则泥石流已经启动但是规模不大继续监测；如果达到则通知危险区域人员撤离。
[0016]泥石流灾害监测预警实例:
白鹤滩、乌东德水电站泥石流预测预警技术实例
白鹤滩水电站位于四川省宁南县和云南省巧家县境内，是金沙江下游干流河段梯级开发的第