用于山体滑坡监测的高密度电法测量系统的制作方法

本发明涉及滑坡监测，具体而言，涉及一种用于山体滑坡监测的高密度电法测量系统。

背景技术：

1、目前，针对山体滑坡的监测均采用高密度电阻率法进行检测，通过设置的野外检测系统对特定区域进行山体滑坡的监测，而现有的方法需要监测人员不断地收集检测装置采集的数据，然后将数据收集后进行分析，增加了人力的投入，同时还极大地降低了工作效率。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明提出了一种用于山体滑坡监测的高密度电法测量系统，旨在解决在进行山体滑坡监测时，如何提高工作效率的问题。

2、一个方面，本发明提出了一种用于山体滑坡监测的高密度电法测量系统，包括：

3、采集单元，设置在山体斜坡的待监测区域内，所述采集单元用于采集该待监测区域内的各个监测点的视电阻率；

4、测量终端，与所述采集单元电连接，用于接收所述采集单元采集的所述视电阻率；

5、通信单元，与所述测量终端无线通信连接；

6、云服务器，与所述通信单元无线通信连接，所述测量终端将接收的所述视电阻率通过所述通信单元传输至所述云服务器；其中，

7、所述云服务器包括：

8、数据处理单元，用于对所述视电阻率进行预处理后获取所述待监测区域的监测数据，并基于所述监测数据获取各个所述监测点的视电阻率变化率，基于所述视电阻率变化率获取视电阻率等值线断面图，根据所述视电阻率等值线断面图确定各个所述监测点位置的土壤对降雨反应的敏感程度。

9、进一步地，所述数据处理单元包括：

10、监测数据预处理模块，用于在获取所述视电阻率后，对所述视电阻率进行预处理后获取网格化数据，基于所述网格化数据确定所述监测数据。

11、进一步地，所述监测数据预处理模块包括：

12、畸变点处理模块，用于剔除所述视电阻率中的畸变点数据后，获取第一数据；

13、网格化处理模块，用于采用三角网插值法对所述第一数据进行网格化处理后，获取所述网格化数据。

14、进一步地，所述数据处理单元还包括：

15、视电阻率变化率确定模块，用于计算各个所述监测点的视电阻率变化率ρδ，所述视电阻率变化率ρδ根据下式计算：

16、

17、其中，ρδ为视电阻率变化率，ρ0为视电阻率基准值，ρi为第i次测量的视电阻率值，δρ为第i次测量的视电阻率值与视电阻率基准值之间的差值。

18、时序曲线图建立模块，用于根据各个所述监测点的视电阻率变化率ρδ建立时序曲线图；

19、处理模块，用于根据所述时序曲线图的时序曲线斜率确定土壤电阻率值随土壤含水率变化的信息。

20、进一步地，所述处理模块还用于根据下式计算所述时序曲线图的时序曲线斜率k：

21、k＝tanα

22、其中，k为时序曲线斜率，α为时序曲线图中点的切线与x轴之间的夹角。

23、进一步地，所述处理模块还用于在根据所述时序曲线图的时序曲线斜率确定土壤电阻率值随土壤含水率变化的信息时，包括：

24、当α为钝角时，则k＜0，时序曲线斜率为负，则判断降雨导致土壤含水率增大，视电阻率值减小；

25、当α为锐角时，则k＞0，时序曲线斜率为正，则判断存在干旱导致土壤含水率减小，视电阻率值增大。

26、进一步地，所述数据处理单元还包括：

27、等值线断面图建立模块，用于根据所述视电阻率变化率建立视电阻率等值线断面图，基于所述视电阻率等值线断面图展示整个监测剖面视电阻率大小分布的情况，以及显示低阻和高阻分布的电性特征；其中，

28、视电阻率等值线断面图包含水平和垂直方向上视电阻率变化率的分布特征，以时间先后顺序，将视电阻率等值线断面图依时间先后顺序进行排列。

29、进一步地，所述等值线断面图建立模块还用于在建立所述视电阻率变化率断面图时，包括：

30、选取监测周期内每个监测点的最大和最小视电阻率变化率的差值的绝对值作为其最大变化量进行图件绘制。

31、进一步地，所述数据处理单元还包括：

32、时序曲线图建立模块，用于根据各个所述监测点的视电阻率变化率建立视电阻率变化率时序曲线图，以显示视电阻率变化率强弱的不同区域。

33、进一步地，所述时序曲线图建立模块在建立所述视电阻率变化率时序曲线图时，抽取垂直方向和水平方向的特定、有规律的监测点数据进行所述视电阻率变化率时序曲线图的绘制。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明通过采集待监测区域内的各个监测点的视电阻率，并对所述视电阻率进行预处理后获取所述待监测区域的监测数据，并基于所述监测数据获取各个所述监测点的视电阻率变化率，基于所述视电阻率变化率获取视电阻率等值线断面图，根据所述视电阻率等值线断面图确定各个所述监测点位置的土壤对降雨反应的敏感程度。本发明的系统通过无线通信的方式进行数据传输，以及通过云服务器进行数据的采集及处理，从而能够极大地降低人力的投入，有效地提升工作效率，同时，通过智能化的方式进行数据的采集和处理，能够有效地提升数据的处理效率。

35、进一步地，本发明可以有效地反映高、低阻体视电阻率随土壤含水率波动而变化的趋势，从而全面了解监测期内视电阻率随时间变化的地电特征。

技术特征：

1.一种用于山体滑坡监测的高密度电法测量系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于山体滑坡监测的高密度电法测量系统，其特征在于，所述数据处理单元包括：

3.根据权利要求2所述的用于山体滑坡监测的高密度电法测量系统，其特征在于，所述监测数据预处理模块包括：

4.根据权利要求2所述的用于山体滑坡监测的高密度电法测量系统，其特征在于，所述数据处理单元还包括：

5.根据权利要求4所述的用于山体滑坡监测的高密度电法测量系统，其特征在于，所述处理模块还用于根据下式计算所述时序曲线图的时序曲线斜率k：

6.根据权利要求5所述的用于山体滑坡监测的高密度电法测量系统，其特征在于，

7.根据权利要求4所述的用于山体滑坡监测的高密度电法测量系统，其特征在于，所述数据处理单元还包括：

8.根据权利要求7所述的用于山体滑坡监测的高密度电法测量系统，其特征在于，

9.根据权利要求7所述的用于山体滑坡监测的高密度电法测量系统，其特征在于，所述数据处理单元还包括：

10.根据权利要求9所述的用于山体滑坡监测的高密度电法测量系统，其特征在于，所述时序曲线图建立模块在建立所述视电阻率变化率时序曲线图时，抽取垂直方向和水平方向的特定、有规律的监测点数据进行所述视电阻率变化率时序曲线图的绘制。

技术总结
本发明提出了一种用于山体滑坡监测的高密度电法测量系统，包括：采集单元，设置在山体斜坡的待监测区域内，所述采集单元用于采集该待监测区域内的各个监测点的视电阻率；测量终端，与所述采集单元电连接；通信单元，与所述测量终端无线通信连接；云服务器，与所述通信单元无线通信连接；所述云服务器包括数据处理单元，用于对所述视电阻率进行预处理后获取所述待监测区域的监测数据。本发明的系统通过无线通信的方式进行数据传输，以及通过云服务器进行数据的采集及处理，从而能够极大地降低人力的投入，有效地提升工作效率，同时，通过智能化的方式进行数据的采集和处理，能够有效地提升数据的处理效率。

技术研发人员：刘磊,任康进,王斌战,高超,邱波,沈祥兵,李成香,吴专,徐元璋
受保护的技术使用者：湖北省地质局地球物理勘探大队
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13