本发明涉及滑坡地质灾害预报技术领域，具体为一种具有广面积监测功能的滑坡预报装置。
背景技术
滑坡是在重力、水压力、地震力或其他某种力的作用下，斜坡或边坡岩土体整体向下滑移的现象，我国是一个多山的国家，山地面积占国土面积的65％以上，作为山区常见的不良地质现象之一，滑坡给我国人民群众带来了巨大损失，据估计，我国每年因滑坡灾害损失高达约20至30亿元人民币，滑坡灾害不仅会造成巨大的经济损失，而且有很大的社会和政治影响，如果能够对滑坡进行监测，实现滑坡危害的早期预报，就可以最大限度地减少和防止滑坡所造成的损失，因此，滑坡必须引起我们的高度重视，加强对滑坡的监测，实现滑坡危害的早期预报，最终达到有效地预防、控制和治理地质灾害的目的。
现有滑坡预报通常是地质勘测人员通过采用测量工具手动测量滑坡的倾斜角度、土壤含水量等会引起滑坡现象的因素值，然后通过对测量所得数据的计算、分析处理，判断该处是否存在发生滑坡现象的可能性，采用该方式存在实时性差，对于突发性的滑坡灾害预报非常不利的问题，而且，一次测量所能预测的范围很小，在测量过程中还可能出现滑坡导致人员伤亡。
技术实现要素：
为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种具有广面积监测功能的滑坡预报装置，结构简单、操作简便，能够实现对广面积滑坡地段地质信息进行高效、准确预报的功能，从而达到有效提前预防，将滑坡带来的损失降至最小，且能有效的解决背景技术提出的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种具有广面积监测功能的滑坡预报装置，包括预报工作室和若干滑坡监测装置，所述预报工作室的上方设置有太阳能供电装置，所述滑坡监测装置均匀设置在大面积滑坡上，预报工作室的内部设置有控制器、操作箱体、若干数据处理单元以及若干报警装置，所述控制器、操作箱体、若干数据处理单元、若干报警装置均与太阳能供电装置连接，所述数据处理单元一端通过无线数据传输模块与滑坡监测装置连接，另一端与控制器连接，且数据处理单元和控制器均设置在操作箱体内，所述报警装置设置在操作箱体的上方，且报警装置一端与控制器连接。
进一步地，所述太阳能供电装置包括固定安装板、太阳能电池板、储能蓄电池组、用于安装太阳能电池板的倾斜电池外壳以及竖直设置的空心支撑柱，所述空心支撑柱上端与固定安装板的下端连接，下端与预报工作室的上表面连接，所述倾斜电池外壳设置在固定安装板的上方，所述太阳能电池板通过依次穿过固定安装板、空心支撑柱内部的导线与储能蓄电池组连接，所述储能蓄电池组设置在预报工作室内腔侧壁上，且所述控制器、操作箱体、若干数据处理单元、若干报警装置均通过电源线与储能蓄电池组连接。
进一步地，所述滑坡监测装置包括倾角传感器、次声传感器和雨量传感器，所述倾角传感器包括内部设有空腔的陶瓷外壳和两个电极，所述陶瓷外壳的内部注有电解液，两个所述电极一端设置在陶瓷外壳的内部，另一端穿过陶瓷外壳上端，并延伸至陶瓷外壳的外部与无线数据传输模块连接，所述次声传感器、雨量传感器一端均与无线数据传输模块连接，所述无线数据传输模块一端与数据处理单元连接。
进一步地，所述数据处理单元包括数据存储器和数据处理器，所述数据存储器一端与数据处理器连接，另一端通过无线数据传输模块分别与倾角传感器、次声传感器、雨量传感器连接，所述数据处理器的一端与控制器连接。
进一步地，所述报警装置包括扬声器和两个信号指示灯，所述扬声器、两个信号指示灯均与控制器连接。
进一步地，所述倾斜电池外壳与固定安装板之间竖直设置有内部为空心结构的可用来调节太阳能电池板朝向角度的旋转杆，且所述旋转杆内的空心结构与空心支撑柱内部的空心结构在同一竖直线上。
进一步地，所述操作箱体的上表面设置有数据显示屏，所述数据显示屏一端与控制器连接。
进一步地，所述无线数据传输模块采用gprs方式传输数据。
进一步地，所述储能蓄电池组是由若干蓄电池串联组成的。
进一步地，所述控制器采用的是stm32f103微控制器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过若干滑坡监测装置的设置，可实现对大面积滑坡地段自动化、高效、准确监测的功能，一方面，省去了地质勘探人员采用测量工具手动检测的麻烦，另一方面，保证了滑坡监测过程中的安全可靠性，避免了人工勘探过程中出现滑坡导致的人员伤亡；通过数据处理单元和控制器的设置，可对滑坡监测装置所测得的数据进行处理、分析，并通过控制器控制报警装置，实现对大面积滑坡地段不同位置处的地质勘测功能，从而实现对滑坡现象提前预防的功效，可将滑坡带来的损失降至最小，整体上来看，该具有广面积监测功能的滑坡预报装置，能够实现对大面积滑坡地段自动化监测的功能，且监测结果准确可靠。
附图说明
图1为本发明的整体信号流程图；
图2为本发明的太阳能供电装置结构示意图；
图3为本发明的倾角传感器结构示意图。
图中标号：
1-预报工作室；2-滑坡监测装置；3-太阳能供电装置；4-控制器；5-操作箱体；6-数据处理单元；7-报警装置；8-无线数据传输模块；9-陶瓷外壳；10-电极；11-旋转杆；12-数据显示屏；
201-倾角传感器；202-次声传感器；203-雨量传感器；
301-固定安装板；302-太阳能电池板；303-储能蓄电池组；304-倾斜电池外壳；305-空心支撑柱；
601-数据存储器；602-数据处理器；
701-扬声器；702-信号指示灯。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
如图1、图2和图3所示，本发明提供了一种具有广面积监测功能的滑坡预报装置，包括预报工作室1和若干滑坡监测装置2，所述预报工作室1的上方设置有太阳能供电装置3，由于滑坡地段环境恶劣，地理位置较差，常常导致电能的供应很不方便，通过太阳能供电装置3的设置，避免了滑坡地段立杆送电和拉线的难题，易于工程实现，可通过收集太阳能转换成电能，来为该滑坡预报装置供电，节省不可再生市电的同时，减少了搭建立杆送电以及拉线的成本；所述滑坡监测装置2均匀设置在大面积滑坡上，通过多个滑坡监测装置2的设置，可实现较大面积内滑坡地质监测的功能，大大增强了该滑坡预报装置的实用性能。
预报工作室1的内部设置有控制器4、操作箱体5、若干数据处理单元6以及若干报警装置7，所述控制器4采用的是stm32f103微控制器，控制器4、操作箱体5、若干数据处理单元6、若干报警装置7均与太阳能供电装置3连接，所述数据处理单元6一端通过无线数据传输模块8与滑坡监测装置2连接，另一端与控制器4连接，且数据处理单元6和控制器4均设置在操作箱体5内，所述无线数据传输模块8采用gprs方式传输数据，gprs(generalpacketradioservice)是通用分组无线服务技术的简称，是gsm移动电话用户可用的一种移动数据业务，属于第二代移动通信中的数据传输技术，所述报警装置7设置在操作箱体5的上方，且报警装置7一端与控制器4连接。
该具有广面积监测功能的滑坡预报装置的工作原理如下：
首先，通过太阳能供电装置3为控制器4、操作箱体5、若干数据处理单元6以及若干报警装置7提供电能，然后，通过若干滑坡监测装置2对大面积滑坡的不同位置进行监测，并将监测数据通过无线数据传输模块8传送给数据处理单元6，经过数据处理单元6的处理后，将数据传送给控制器4，在控制器4的控制作用下，启动报警装置7，即完成对整个滑坡地质预报的操作。
所述太阳能供电装置3包括固定安装板301、太阳能电池板302、储能蓄电池组303、用于安装太阳能电池板302的倾斜电池外壳304以及竖直设置的空心支撑柱305，所述空心支撑柱305上端与固定安装板301的下端连接，下端与预报工作室1的上表面连接，所述倾斜电池外壳304设置在固定安装板301的上方，所述太阳能电池板302通过依次穿过固定安装板301、空心支撑柱305内部的导线与储能蓄电池组303连接，所述储能蓄电池组303设置在预报工作室1内腔侧壁上，且所述控制器4、操作箱体5、若干数据处理单元6、若干报警装置7均通过电源线与储能蓄电池组303连接，储能蓄电池组303是由若干蓄电池串联组成的，即相邻两个蓄电池间，其中一个蓄电池的正极与另一个蓄电池的负极连接，串联连接的蓄电池，在保证电流一致的同时，增加了储能蓄电池组303所能存储的电能。
作为优选的实施方式，所述倾斜电池外壳304与固定安装板301之间竖直设置有内部为空心结构的可用来调节太阳能电池板302朝向角度的旋转杆11，通过旋转杆11的设置，可根据太阳光直射的方向，调整倾斜电池外壳304的朝向角度，使其内部的太阳能电池板302正好对准太阳直射方向，从而实现最佳的太阳光吸收功能，保证为该滑坡预报装置提供充足的电能，且所述旋转杆11内的空心结构与空心支撑柱305内部的空心结构在同一竖直线上，保证了太阳能电池板302与储能蓄电池组303之间导线的顺利连接，进而将太阳能电池板302吸收的太阳能，转化为电能，并存储在储能蓄电池组303内。
所述滑坡监测装置2包括倾角传感器201、次声传感器202和雨量传感器203，所述倾角传感器201包括内部设有空腔的陶瓷外壳9和两个电极10，所述陶瓷外壳9的内部注有电解液，两个所述电极10一端设置在陶瓷外壳9的内部，另一端穿过陶瓷外壳9上端，并延伸至陶瓷外壳9的外部与无线数据传输模块8连接，通过设置倾角传感器201，能够实时测量出滑坡地段倾角的变化，其电信号输出大小即反应了滑坡体倾角的变化，工作原理为：当滑坡体发生倾斜时，陶瓷外壳9内部的电解液也会发生倾斜，使得电极10的电信号发生改变，进而通过测得电信号的变化，即可获知滑坡体此时的倾斜角度；次声传感器，又叫次声波传感器，就是能够接收次声波的传声器，通过次声传感器202的设置，能够实时检测出滑动时产生的次声波，并将其转换成电信号，经处理后可反映滑动地段移动倾斜时特有的声音特性；雨量传感器适用于气象台(站)、水文站、农林、国防等有关部门用来遥测液体降水量、降水强度、降水起止时间，通过设置雨量传感器203，可测出滑坡地段因雨水或地下水的浸入导致土壤中含水量的变化，泥土中含水量的多少表征了坡体下滑的难易程度，所述次声传感器202、雨量传感器203一端均与无线数据传输模块8连接，所述无线数据传输模块8一端与数据处理单元6连接，通过倾角传感器201、次声传感器202和雨量传感器203这三种传感器的设置，构成了实现滑坡全方位监测的专用传感器，通过它们将滑坡孕育过程中的原始信息转变成电信号，并实现数字化、智能化，对滑坡变化过程全面科学地剖析，了解其本质状态，最终做出科学准确的判断。
所述数据处理单元6包括数据存储器601和数据处理器602，所述数据存储器601一端与数据处理器602连接，另一端通过无线数据传输模块8分别与倾角传感器201、次声传感器202、雨量传感器203连接，所述数据处理器602的一端与控制器4连接，倾角传感器201、次声传感器202和雨量传感器203检测出的滑坡地质信息数据，通过无线数据传输模块8传送给数据存储器601，数据存储器601接收信号，并将其传送给数据处理器602，经过数据处理器602的处理、分析后，传送给控制器4，使得控制器4控制报警装置7。
所述报警装置7包括扬声器701和两个信号指示灯702，所述扬声器701、两个信号指示灯702均与控制器4连接，扬声器701作为声音报警单元，两个信号指示灯702作为信号指示灯报警单元，且两个信号指示灯702一个发红光、一个发绿光，当通过倾角传感器201、次声传感器202和雨量传感器203监测到的滑坡地质信号值小于出现滑坡时的临界值时，扬声器701关闭，同时，发绿光的信号指示灯702闪烁；当倾角传感器201、次声传感器202和雨量传感器203监测到的滑坡地质信号值大于出现滑坡时的临界值时，扬声器701打开报警，同时，发红光的信号指示灯702闪烁，实现报警功能，而监测人员只需通过观察哪种颜色的信号指示灯702亮、扬声器701是否发出声音，即可判断大面积滑坡某处是否有发生滑坡现象的可能。
所述操作箱体5的上表面设置有数据显示屏12，所述数据显示屏12一端与控制器4连接，数据显示屏12的设置，可用来显示经倾角传感器201、次声传感器202和雨量传感器203检测到的滑坡地质信息，并在数据显示屏12上可显示出监测值与发生滑坡现象的数据临界值进行比较，通过数据显示屏12，可清楚地观察到大面积滑坡地段的地质信息，做到优先防御措施，将滑坡带来的损失降至最小。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。