岸基滑坡涌浪灾害实时监测预警系统的制作方法

1.本实用新型属于水库和江河两岸滑坡涌浪监测预警技术领域，具体涉及岸基滑坡涌浪灾害实时监测预警系统。


背景技术：

2.滑坡灾害预警主要包括区域性气象预警和单体预警两大类。区域性气象预警是通过对某区域历史降雨过程及实际诱发滑坡情况的统计分析建立基于临界雨量的统计(经验)预警模型，这是目前国际上研究最多、应用最广的预警方法。但气象预警只能作大范围趋势性和提示性预警，并不能对某一具体滑坡是否发生以及什么时候发生作出具体预警，其主要作用是指导强降雨过程发生前的地质灾害群测群防工作。单体预警是指通过在某些危险性较大的滑坡隐患点安设专业监测设备，并通过对现场监测数据的实时分析处理，在滑坡发生前一定时间内发出警示信息，提醒受滑坡威胁人员主动避让撤离，以保证生命安全。
3.以上两种预警类型都是针对滑坡滑动状态及何时发生大规模滑动进行监测和预警，对于水库及江河两岸滑坡下滑后滑体冲入水中激起的涌浪对水中船只和两岸人员设施的危害预警尚无成熟技术，不能监测、预警。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是：提供岸基滑坡涌浪灾害实时监测预警系统，用于预警水库及江河两岸的滑坡灾害。
5.本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为：岸基滑坡涌浪灾害实时监测预警系统，包括浪高传感器、主控模块、无线通信天线、上位机平台；浪高传感器从水体岸坡的最低水位线开始按照一定高度等间隔逐个向上安装在水体岸坡的监测点部位，并将每个浪高传感器的信号发送端分别连接主控模块的信号接收端，用于向主控模块发送浪高信号；主控模块包括数据采集模块、控制器、存储模块、无线通信模块；数据采集模块的信号接收端连接浪高传感器的信号发送端，数据采集模块的信号发送端连接控制器的信号接收端，用于按照设定频率采集浪高信号并发送给控制器进行处理和分析；控制器用于处理和分析浪高信号，根据分析结果监测涌浪高度，当涌浪高度达到预警值时向上位机平台发出预警信号；存储模块的信号收发端连接控制器的信号收发端，用于存储控制器的分析结果并供控制器调用；无线通信模块的信号收发端连接控制器的信号收发端，用于将控制器的分析结果转换为无线方式发送给上位机平台、接收上位机平台的无线控制信号并转发给控制器，实现与上位机平台的实时通讯双向应答；上位机平台用于管理所有连接到上位机平台的主控模块，并将主控模块的状态、参数和预警信号显示给操作人员。
6.按上述方案，浪高传感器采用若干个按所在水体岸坡的高度编号的浸水传感器。
7.按上述方案，操作人员通过账户和密码登录上位机平台，账户包括总账户和子账户；总账户用于管理上位机平台、创建子账户、管理子账户、管理岸基滑坡涌浪灾害实时监
测预警系统的所有设备；子账户用于管理子账户的设备，以及编辑对应设备的包括所在水体岸坡的高度的备注信息、水位预警位置，在需要操作人员时向联系人发送短信或拨打电话，并显示当前账号发送的历史短信内容。
8.按上述方案，还包括无线通信天线；无线通信天线连接无线通信模块，并通过多种无线通讯方式连接互联网。
9.按上述方案，主控模块还包括电源模块，电源模块的能量输出端分别连接数据采集模块、控制器、存储模块、无线通信模块的能量输入端；电源模块包括电源管理模块、电池组、充电器；充电器的电源输出端连接池组的能量输入端，电源管理模块的信号接收端分别连接电池组和充电器的信号采集端，电源管理模块的控制端连接充电器的受控端，用于控制充电过程的启停。
10.进一步的，还包括外部电源，外部电源包括太阳能光电板或风力发电机；外部电源的电源输出端连接充电器的能量输入端。
11.进一步的，外部电源还包括避雷装置，避雷装置连接主控模块的外壳并接大地，用于使主控模块避免遭到雷击。
12.本实用新型的有益效果为：
13.1.本实用新型的岸基滑坡涌浪灾害实时监测预警系统，通过在滑坡体周围合适地点安装涌浪高度监测传感器、智能化控制系统、无线通讯模块、太阳能及风能供电系统以及后台服务器系统，对涌浪高度进行实时监测、汇总、分析，实现了预警水库及江河两岸的滑坡灾害的功能。
14.2.本实用新型通过预警，避免了水库及江河两岸滑坡冲入水中激起的涌浪对水中船只和两岸人员设施的危害。
15.3.本实用新型保障了人民群众的财产和生命安全。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例的安装示意图。
17.图2是本实用新型实施例的功能框图。
18.图3是本实用新型实施例的传感器布置图。
19.图中：1.浪高信号采集调理电路；2.浪高传感器驱动电源；3.浪高传感器。
具体实施方式
20.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
21.参见图1和图2，本实用新型的实施例包括涌浪高度监测传感器、智能化控制系统、无线通讯模块、太阳能及风能供电系统、后台服务器管理系统、避雷系统，各部位具体功能及实现形式为：
22.涌浪高度监测传感器由多个浸水传感器组成，从最低水位线开始按照一定高度，例如1m，等间隔逐个向上安装在岸坡的监测点部位，并用电缆线相连后接在监测预报控制主机上，从而自动监测涌浪高度，当达到预警值时即发出灾害预警；
23.智能化控制系统，主要功能为按照设定频率采集数据，并对数据进行处理分析、发出预警、存储数据以及网络联动等；
24.无线通讯模块，主要功能为采用多种无线通讯方式连接互联网，实时与后台服务器通讯双向应答、发布预警信息等；
25.太阳能及风能供电系统，依靠太阳能、风能等多种方式供电系统，保障整套监测系统的电力供应，包含避雷装置。
26.后台服务器管理系统，通过账号密码登录，总账号管理整个平台，可以创建子账号，管理子账户，管理所有设备。子账户通过总账号开通的账号和密码登录进入到系统，管理自己的设备，编辑对应的设备的备注信息(例如xx水库c位置)，水位预警位置(20米)，短信通知联系人，联系电话。可以显示当前账号下面发送的短信历史内容。
27.参见图3，本实用新型的实施例为将多个浪高传感器按照等垂直距安装在安坡上，并通过电缆线连接到智能控制系统上，智能控制系统按照一定频率(如1hz)采集浪高传感器监测出的涌浪高度，当达到预警值时智能控制系统即通过网络向特定后台发出灾害预警。
28.以上实施例仅用于说明本实用新型的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，本实用新型的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本实用新型所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.岸基滑坡涌浪灾害实时监测预警系统，其特征在于：包括浪高传感器、主控模块、无线通信天线、上位机平台；浪高传感器从水体岸坡的最低水位线开始按照一定高度等间隔逐个向上安装在水体岸坡的监测点部位，并将每个浪高传感器的信号发送端分别连接主控模块的信号接收端，用于向主控模块发送浪高信号；主控模块包括数据采集模块、控制器、存储模块、无线通信模块；数据采集模块的信号接收端连接浪高传感器的信号发送端，数据采集模块的信号发送端连接控制器的信号接收端，用于按照设定频率采集浪高信号并发送给控制器进行处理和分析；数据采集模块包括浪高信号采集调理电路和浪高传感器驱动电源，浪高信号采集调理电路用于接收、预处理浪高信号，浪高传感器驱动电源作为二次电源用于驱动浪高传感器工作；控制器用于处理和分析浪高信号，根据分析结果监测涌浪高度，当涌浪高度达到预警值时向上位机平台发出预警信号；存储模块的信号收发端连接控制器的信号收发端，用于存储控制器的分析结果并供控制器调用；无线通信模块的信号收发端连接控制器的信号收发端，用于将控制器的分析结果转换为无线方式发送给上位机平台、接收上位机平台的无线控制信号并转发给控制器，实现与上位机平台的实时通讯双向应答；上位机平台用于管理所有连接到上位机平台的主控模块，并将主控模块的状态、参数和预警信号显示给操作人员。2.根据权利要求1所述的岸基滑坡涌浪灾害实时监测预警系统，其特征在于：浪高传感器采用若干个按所在水体岸坡的高度编号的浸水传感器。3.根据权利要求1所述的岸基滑坡涌浪灾害实时监测预警系统，其特征在于：上位机平台设有账户和密码用于供操作人员登录，账户包括总账户和子账户；总账户用于管理上位机平台、创建子账户、管理子账户、管理岸基滑坡涌浪灾害实时监测预警系统的所有设备；子账户用于管理子账户的设备，以及编辑对应设备的包括所在水体岸坡的高度的备注信息、水位预警位置，在需要操作人员时向联系人发送短信或拨打电话，并显示当前账号发送的历史短信内容。4.根据权利要求1所述的岸基滑坡涌浪灾害实时监测预警系统，其特征在于：还包括无线通信天线；无线通信天线连接无线通信模块，并通过多种无线通讯方式连接互联网；还包括温湿度监测模块，温湿度监测模块的信号发送端连接控制器的信号接收端，用于向控制器发送温度信号和湿度信号。5.根据权利要求1所述的岸基滑坡涌浪灾害实时监测预警系统，其特征在于：主控模块还包括电源模块，电源模块的能量输出端分别连接数据采集模块、控制器、存储模块、无线通信模块的能量输入端；电源模块包括电源管理模块、电池组、充电器；充电器的电源输出端连接池组的能量输入端，电源管理模块的信号接收端分别连接电池组和充电器的信号采集端，电源管理模块的控制端连接充电器的受控端，用于控制充电过程的启停。
6.根据权利要求5所述的岸基滑坡涌浪灾害实时监测预警系统，其特征在于：还包括外部电源，外部电源包括太阳能光电板或风力发电机；外部电源的电源输出端连接充电器的能量输入端。7.根据权利要求6所述的岸基滑坡涌浪灾害实时监测预警系统，其特征在于：外部电源还包括避雷装置，避雷装置连接主控模块的外壳并接大地，用于使主控模块避免遭到雷击。

技术总结
本实用新型提供了岸基滑坡涌浪灾害实时监测预警系统，通过在滑坡体周围合适地点安装涌浪高度监测传感器、智能化控制系统、无线通讯模块、太阳能及风能供电系统以及后台服务器系统，对涌浪高度进行实时监测、汇总、分析，实现了预警水库及江河两岸的滑坡灾害的功能。本实用新型通过预警，避免了水库及江河两岸滑坡冲入水中激起的涌浪对水中船只和两岸人员设施的危害。本实用新型保障了人民群众的财产和生命安全。生命安全。生命安全。


技术研发人员：李会中 孙冠军 叶圣生 肖云华 李红星 梁梁 何铁汉 覃瑞东
受保护的技术使用者：长江三峡勘测研究院有限公司（武汉）
技术研发日：2021.07.22
技术公布日：2021/12/28