本发明涉及泥石流监测技术领域，尤其是涉及泥石流测量报警装置、系统及方法。
背景技术：
近年来，我国发生了多起大型的地质灾害事故，造成了大量的人员和经济损失，国家对于地质灾害监测预警的重视程度越来越高，投入的技术力量和资源也逐年增加。泥石流作为地质灾害的重要组成部分，其监测预警工作是其中的传统难点。泥石流专业监测常规监测手段包含沟道泥水位监测、土壤含水率监测、地声/次声监测、视频监测等，但这些手段方法，需要专业人员指导设计，投入资金较大，难以大面积推广。同时，这些监测手段受制于采集频率限制，难以实时、全面地掌控泥石流安全状况，效果实在差强人意。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供泥石流测量报警装置、系统及方法，以提高泥石流监测预警工作的时效性，并且结构简单、成本低廉，安装方便，易于进行大面积推广。
第一方面，本发明实施例提供了一种泥石流测量报警装置，其中，包括网状阻拦器和监控立杆，所述网状阻拦器通过延长线缆和固定件横跨布置于泥石流沟中，所述监控立杆上安装有数据采集器、数据处理器和报警器；
所述数据采集器按预设频率采集所述网状阻拦器的位移形变信息，所述数据处理器对位移形变信息进行原位分析处理，生成泥石流预警信息，进而所述报警器根据泥石流预警信息发出提醒信息。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述监控立杆上还安装有供电模块，所述供电模块包括太阳能板、铅蓄电池和电源控制器。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述位移形变信息包括拉伸长度信息和断线信息，所述数据采集器包括数字拉线式位移计和断线触发器；
所述数字拉线式位移计按预设频率采集所述网状阻拦器的所述拉伸长度信息，以及所述断线触发器采集所述网状阻拦器的所述断线信息。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述数据处理器采用休眠-唤醒循环模式对所述拉伸长度信息进行原位分析，或者，采用触发模式对所述断线信息进行原位处理，进而生成所述泥石流预警信息。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述提醒信息包括声光信号和报警提示短信，所述报警器包括声光报警设备和短信告警设备；
所述声光报警设备，用于发出所述声光信号；
所述短信告警设备，用于根据预设联系信息发送所述报警提示短信。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述网状阻拦器设置为三角形网格或四边形网格。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述网状阻拦器的网格面积为0.01m2-0.04m2。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述网状阻拦器采用丙纶材料制作。
第二方面，本发明实施例还提供一种泥石流测量报警系统，其中，包括多个如上任一项所述的泥石流测量报警装置，还包括无线传输器、数据存储器和数据管理器；
无线传输器与所述泥石流测量报警装置相连，并将所述泥石流测量报警装置的综合测量信息传输至所述数据存储器和所述数据管理器，所述数据存储器对所述综合测量信息进行存储，所述数据管理器对所述综合测量信息进行显示和管理，并生成控制命令信息。
第三方面，本发明实施例还提供一种泥石流测量报警方法，其中，包括：
按预设频率采集所述网状阻拦器的位移形变信息，所述位移形变信息包括拉伸长度信息和断线信息；
通过对所述位移形变信息进行原位分析处理，判断所述拉伸长度信息是否超过预设阈值，或者所述位移形变信息是否为所述断线信息；
如果至少一项为是，则生成泥石流预警信息；
根据所述泥石流预警信息发出提醒信息。
本发明实施例带来了以下有益效果：本发明提供的泥石流测量报警装置、系统及方法，包括网状阻拦器和监控立杆，网状阻拦器通过延长线缆和固定件横跨布置于泥石流沟中，监控立杆上安装有数据采集器、数据处理器和报警器；数据采集器按预设频率采集网状阻拦器的位移形变信息，数据处理器对位移形变信息进行原位分析处理，生成泥石流预警信息，进而报警器根据泥石流预警信息发出提醒信息。本发明可以提高泥石流监测预警工作的时效性，并且结构简单、成本低廉，安装方便，易于进行大面积推广。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例一提供的泥石流测量报警装置示意图；
图2为本发明实施例一提供的泥石流测量报警装置的应用场景示意图；
图3为本发明实施例二提供的泥石流测量报警系统示意图；
图4为本发明实施例三提供的泥石流测量报警方法流程图。
图标：
100-泥石流测量报警装置；110-网状阻拦器；120-数据采集器；130-数据处理器；140-报警器；150-供电模块；210-无线传输器；220-数据存储器；230-数据管理器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
近年来，我国发生了多起大型的地质灾害事故，造成了大量的人员和经济损失，国家对于地质灾害监测预警的重视程度越来越高，投入的技术力量和资源也逐年增加。泥石流作为地质灾害的重要组成部分，其监测预警工作是其中的传统难点。泥石流专业监测常规监测手段包含沟道泥水位监测、土壤含水率监测、地声/次声监测、视频监测等，但这些手段方法，需要专业人员指导设计，投入资金较大，难以大面积推广。同时，这些监测手段受制于采集频率限制，难以实时、全面地掌控泥石流安全状况，效果实在差强人意。
基于此，本发明实施例提供的泥石流测量报警装置、系统及方法，可以提高泥石流监测预警工作的时效性，并且结构简单、成本低廉，安装方便，易于进行大面积推广。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的泥石流测量报警装置进行详细介绍。
实施例一：
图1为本发明实施例一提供的泥石流测量报警装置示意图。
泥石流测量报警装置100分别布设于泥石流形成区、流通区、堆积区，安装数量视泥石流沟长度、地质结构、地形地貌、影响范围综合确定。参照图1和图2，泥石流测量报警装置100包括网状阻拦器110和监控立杆。监控立杆上一体式的安装有数据采集器120、数据处理器130、报警器140和供电模块150。网状阻拦器110、数据采集器120、数据处理器130和报警器140依次相连，供电模块150与上述模块分别相连，保障整个装置正常工作。
网状阻拦器110通过延长线缆和固定件横跨布置于泥石流沟中，网状拦阻器根据泥石流沟历史发生情况、现场实际条件来确定整体尺寸、内部网格形态和横截面积等。网状阻拦器110采用丙纶材料制作，具有较高的抗化学环境能力，防潮，延伸度小。网状阻拦器110设置为三角形网格或四边形网格，网格面积为0.01m2-0.04m2。
网状拦阻器由于其网状结构，少量水流可顺利通过，拦阻网应拉伸产生的位移变形较小；但水流量较大时，尤其是含泥沙、石块成分较多时，拦阻网将被颗粒、块体物质堵住，在水流的冲击作用力下，拦阻网会发生较大的位移变形。进而，数据采集器120按预设频率采集网状阻拦器110的位移形变信息，数据处理器130对位移形变信息进行原位分析处理，生成泥石流预警信息，进而报警器140根据泥石流预警信息发出提醒信息。
具体的，在拦阻网不同程度的形变状态下，位移形变信息包括拉伸长度信息和断线信息，数据采集器120包括数字拉线式位移计和断线触发器；数字拉线式位移计按预设频率采集网状阻拦器110的拉伸长度信息，以及断线触发器采集述网状阻拦器110的断线信息。
数据处理器130基于linux嵌入式系统，进行低功耗设计，包含循环模式和触发模式；数据处理器130采用休眠-唤醒循环模式对拉伸长度信息进行原位分析，或者，采用触发模式对断线信息进行原位处理，进而生成泥石流预警信息，识别泥石流可能发生的危险征兆。
报警器140包括声光报警设备和短信告警设备，对应的提醒信息包括声光信号和报警提示短信；当泥石流预警信息显示拉伸长度信息超过预设阈值，或者，显示出现断线信息时，声光报警设备发出声光信号，以提醒周边群众，同时，短信告警设备根据预设联系信息(预设负责人联系号码)发送报警提示短信，以尽快实施应急预案，组织有序撤离。
供电模块150包括单晶硅太阳能板、铅蓄电池和电源控制器。供电模块150与网状阻拦器110、数据采集器120、数据处理器130和报警器140均相连，并自动适配各设备工作电压、工作电流，保障装置持续性运行。
上述实施例所提供的泥石流测量报警装置100，在无异常的情况下，按照预设频率自动采集综合测量信息，综合测量信息为监测过程中的位移形变信息、泥石流预警信息、提醒信息，以及各个设备的运行信息等，进而识别泥石流可能发生的征兆。泥石流测量报警装置100在异常情况下，判断监测的各项数据是否超过预设阈值或者拦阻网固定线缆是否被拉断，直接触发装置进入报警模式，现场声光报警设备发送声、光信号提醒周边群众，短信告警设备向预设负责人联系号码发送报警提示短信。
实施例二：
图3为本发明实施例二提供的泥石流测量报警系统示意图。
参照图3，泥石流测量报警系统包括多个上述的泥石流测量报警装置100，还包括依次相连的无线传输器210、数据存储器220和数据管理器230。
泥石流测量报警装置100布设于泥石流隐患点，比如泥石流形成区、流通区、堆积区，安装数量视泥石流沟长度、地质结构、地形地貌、影响范围综合确定。泥石流测量报警装置100在无异常的情况下，按照预设频率自动采集综合测量信息，进而识别泥石流可能发生的征兆。泥石流测量报警装置100在异常情况下，进入报警模式。
无线传输器210与泥石流测量报警装置100相连，将泥石流测量报警装置100的综合测量信息传输至数据存储器220和数据管理器230，无线传输器210藕接于泥石流测量报警装置100，作为整个系统的中继节点，利用gprs通信协议，实现数据信息的双向流通。
数据存储器220对综合测量信息进行存储。
数据管理器230对综合测量信息进行显示和管理，并生成控制命令信息。具体的，数据管理器230基于saas模式开发，以图表形式对数据存储器220所存储的综合测量信息进行显示，以及，管理综合测量信息和维护系统内所有装置，下达远程控制命令信息。该控制命令信息通过无线传输器210发送至对应的设备，进而执行监测数据召测、调节采集频率、开关报警设备等远程操作。
实施例三：
图4为本发明实施例三提供的泥石流测量报警方法流程图。
基于上述实施例提供的泥石流测量报警装置、系统，本发明实施例还提供了泥石流测量报警方法，参照图4，泥石流测量报警方法包括如下步骤：
步骤s110，按预设频率采集网状阻拦器的位移形变信息，位移形变信息包括拉伸长度信息和断线信息；
步骤s120，通过对位移形变信息进行原位分析处理，判断拉伸长度信息是否超过预设阈值，或者位移形变信息是否为断线信息；如果以上判断至少一项为是，则执行步骤s130；如果均为否，则重复执行步骤s110；
步骤s130，生成泥石流预警信息；
步骤s140，根据泥石流预警信息发出提醒信息。
本发明实施例所提供的泥石流测量报警方法，其实现原理及产生的技术效果和前述泥石流测量报警装置、系统的实施例相同，为简要描述，方法实施例部分未提及之处，可参考前述装置、系统实施例中相应内容。
上述实施例所提供的泥石流测量报警装置、系统及方法，主要应用于泥石流监测领域。由于其结构简单，成本低廉，安装方便，可广泛应用于大、中、小型泥石流监测工作中，可单独使用，也可纳入其他综合监测系统，作为辅助手段。
本发明实施例带来了以下有益效果：本发明提供的泥石流测量报警装置、系统及方法，包括网状阻拦器和监控立杆，网状阻拦器通过延长线缆和固定件横跨布置于泥石流沟中，监控立杆上安装有数据采集器、数据处理器和报警器；数据采集器按预设频率采集网状阻拦器的位移形变信息，数据处理器对位移形变信息进行原位分析处理，生成泥石流预警信息，进而报警器根据泥石流预警信息发出提醒信息。本发明可以提高泥石流监测预警工作的时效性，并且结构简单、成本低廉，安装方便，易于进行大面积推广。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的泥石流测量报警方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的泥石流测量报警方法的步骤。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。