一种地质灾害调查信息智能采集方法与流程

1.本技术涉及地质灾害监测的技术领域，尤其是涉及一种地质灾害调查信息智能采集方法。


背景技术：

2.地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用（现象），如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷等。泥石流发生监测与预警一直是地质灾害防治领域的重要组成部分，泥石流灾害预警的核心是泥石流起动、形成、运动等方面的科学监测方法。
3.目前，对于泥石流的监测和预警通常采用土壤监测、雨水监测、超声监测和图像监测等方式，虽然监测的方式较多，但是各种检测方法仅能检测出泥石流发生前的部分参数，根据部分参数预测泥石流的发生容易形成误判，从而导致误报。


技术实现要素：

4.为了提高对泥石流检测的准确性，本技术提供一种地质灾害调查信息智能采集方法。
5.本技术提供的一种地质灾害调查信息智能采集方法采用如下的技术方案：一种地质灾害调查信息智能采集方法，依如下步骤实施：步骤s1：调查当地历年发生泥石流时临界降雨量x、临界泥土含水量y和临界地震强度w；步骤s2：在泥石流多发地带根据地形走势开设监测渠；步骤s3：在监测渠的上游设置雨量监测器，在监测渠的中游设置泥水与地震监测器，在监测渠的下游设置流速检测器和液位检测器；步骤s4：在数据中心将雨量传感器传回的实时降雨量x与临界降雨量x进行对比，将泥水与地震监测器传回的实时泥土含水量y与临界泥土含水量y进行对比，将泥水与地震监测器传回的实时地震强度w与临界地震强度w进行对比，根据对比结果综合判断泥石流发生的概率；步骤s5：根据流速检测器传递回的实时泥石流流速q以及液位检测器传递回的实时泥石流液位高度h，判断泥石流的发生规模，根据泥石流的发生规模确定预警级别；步骤s6：在易受到泥石流侵害的地方设置广播警报站，在泥石流发生前，根据泥石流发生的概率提前广播示警，在泥石流发生时，根据预警级别进行广播示警。
6.通过采用上述技术方案，首先调查当地发生泥石流时临界降雨量x、临界泥土含水量y和临界地震强度w，确定监测时发出警报的参数的具体数值；通过在监测渠的上游设置雨量监测器，在中游设置泥水与地震监测器，分别对实时降雨量x，对实时泥土含水量y以及对实时地震强度w进行监测并且将相应的数据传回数据中心，随后在数据中心处将实时降雨量x与临界降雨量x进行对比，将实时泥土含水量y与临界泥土含水量y进行对比，将将泥
水与地震监测器传回的实时地震强度w与临界地震强度w进行对比。
7.当三个参数中有任一超过临界参数时，在广播警报站进行播报提示；当三个参数中有任意两个超过临界参数时，在广播警报站进行预警；当三个参数均超过临界参数时，在广播警报站进行警示。监测渠的开设便于在泥石流发生时对泥石流进行引流取样，不仅能够减少泥石流流量过大时导致的各个检测器的损坏，而且有利于提高各个检测器对泥石流检测的准确性。在泥石流发生时，利用流速检测器对泥石流的流速进行测量，然后根据监测渠的宽度和液位高度估算泥石流流量的大小，根据泥石流流量的大小判定泥石流发生的规模，然后根据泥石流发生的规模确定泥石流的警示等级，并且进行相应的警示。
8.通过对实时降雨量x，实时泥土含水量y以及实时地震强度w进行监测，并且这些参数与相应的临界值进行对比，相比于传统的单一参数对比，提高了对泥石流检测的准确性。
9.优选的，所述泥水与地震监测器包括检测箱、土壤水分检测装置、地震监测装置、流量检测装置和通信模块，所述检测箱内开设有容置腔、置物腔和收纳腔，所述土壤水分检测装置容置于容置腔中，所述地震监测装置容置于置物腔中，所述通信模块容置于收纳腔中，所述流量检测装置设置于所述检测箱的一侧，所述土壤水分检测装置用于测量泥石流中的含水量，所述地震检测装置用于监测泥石流引发的地震，所述流量检测装置用于初步测量泥石流的流量，所述通信模块用于将所述土壤水分检测装置、所述地震监测装置和所述流量检测装置检测到的数据传递数据中心。
10.通过采用上述技术方案，检测箱的设置不仅能够为土壤水分检测装置、地震监测装置、流量检测装置和通信模块等组件提供支撑，而且能够减少泥石流对组件造成的腐蚀。土壤水分检测装置用于测量泥石流中的含水量，地震检测装置用于监测泥石流引发的地震，流量检测装置用于初步测量泥石流的流量，通信模块用于将土壤水分检测装置、地震监测装置和流量检测装置检测到的数据传递数据中心。
11.优选的，所述土壤水分检测装置包括泥水分离机构和水量检测机构，所述检测箱上开设有进流孔、出土孔和出水孔，所述进流孔与所述泥水分离机构的进料口连通，所述出土孔与所述泥水分离机构的出料口连通，所述出水孔与所述水量检测机构的出水口连通，所述泥水分离机构与所述水量检测机构连通。
12.通过采用上述技术方案，利用泥水分离机构将从进流孔中流入的泥石流中的水分和泥沙进行分离，然后将泥石流中的水分送至水量检测机构处，随量检测机构对一端时间送至的水的体积进行测算，然后根据泥水分离机构所处理的泥石流的质量，进过计算可以得到实时泥土含水量。出水孔和出土孔的开设使得测量完成的水分和泥土可以排出，以便于后续的测量。
13.优选的，所述泥水分离机构包括驱动件、螺杆、筛分筒、滤水筒和封堵组件，所述螺杆与所述容置腔的腔壁转动连接，所述驱动件、所述筛分筒和所述滤水筒均与所述容置腔的腔壁固定连接，所述螺杆容置于所述筛分筒中，所述滤水筒套设于所述筛分筒外，所述筛分筒上开设有多个筛孔，所述滤水筒上开设有排水孔，所述进料口开设于所述筛分筒的一端，所述出料口开设于所述筛分筒远离所述进料口的一端，所述封堵组件设置于所述出料口处，所述驱动件用于驱动所述螺杆转动。
14.通过采用上述技术方案，使泥石流从进料口流入筛分筒中，然后驱动件驱动螺杆旋转，螺杆的转动推动泥石流沿筛分筒的轴向移动，并且在螺栓转动的离心作用下，使得泥
石流中的水分从筛孔流入到滤水筒中，随后从滤水筒上的排水孔，流入到水量检测机构处；泥石流中的泥土则在螺杆的推动作用下从出料口处排出，封堵件用对与出料口进行封堵，从而控制泥土排出的速度，有利于使泥土中的水分排出。
15.优选的，所述封堵组件包括封堵块、封堵支架、支撑杆和弹簧，所述封堵块套设于所述螺杆上，所述封堵块与所述螺杆转动连接，所述封堵支架设置于所述封堵块远离所述滤水筒的一端，所述支撑杆的一端与所述封堵块固定连接，另一端贯穿所述封堵支架并且与所述封堵支架滑移连接，所述弹簧连接于所述封堵块与所述封堵支架之间，所述弹簧套设于所述支撑杆上。
16.通过采用上述技术方案，封堵支架用于对封堵块支撑，封堵块的一端伸入到出料口中，并且封堵块与出料口之间形成出料区域，通过控制封堵块伸入出料口的深浅，即可控制出料区域的大小，从而实现了泥土出料速度的控制；支撑杆用于使封堵件可受到封堵支架的支撑，同时，使支撑杆与封堵支架滑移连接，并且在封堵块和封堵支架之间设置弹簧，有利于使得封堵块将出料口抵紧，当出料口处的泥土堆积较多时，螺杆产生的推力大于弹簧的弹力，使得封堵块被推开，从而使得出料口处的泥土排出，弹簧的设置有利于使泥土中的水分排出。
17.优选的，所述水量检测机构包括排水管、电磁阀、测水箱、水位传感器，所述测水箱与所述容置腔的腔壁固定连接，所述测水箱内开设有容水腔，所述测水腔与所述泥水分离机构通过管道连通，所述水位传感器容置于所述容水腔内，所述水位传感器与所述通信模块电连接，所述排水管的连通于所述容水腔与所述出水孔，所述电磁阀设置于所述排水管上。
18.通过采用上述技术方案，当水分从泥石流中脱离出来后被送入测水箱中，随后水位传感器对测水箱内的水位进行测量，同时将数据传递至通信模块处，根据测水箱内的水位高度和提前测量得到的测水箱的底面积，可以得到测水箱内水的质量，然后再结合泥水分离机构的处理量可以计算得到泥石流中的含水量；排水管和电磁阀的设置使得测量完毕后将进入测水箱中的水分从排水管中排出。
19.优选的，所述地震监测装置包括安装座、吊臂、第一检测机构和第二检测机构，所述吊臂与所述检测箱固定连接，所述安装座包括第一安装板与第二安装板，所述第一安装板与所述检测箱滑移连接，所述第二安装板设置于所述第一安装板上，所述第二安装板与所述第一安装板滑移连接，并且所述第二安装板与所述第一安装板的滑移方向相互垂直，所述第一检测机构设置于所述吊臂上，所述第二检测机构设置于所述第二安装板上，所述第二检测机构用于接收第一检测机构发出的信号。
20.通过采用上述技术方案，第一安装板与第二安装板的话已设置，使得可以改变第二检测机构相对于检测箱的位置，从而便于调整第二检测机构相对于第一检测机构的相对位置，利用吊臂将第一检测机构吊装至第二检测机构的正上方，第一检测机构和第二检测机构同时对地震信号进行检测，使得能够提高对泥石流发生时产生的地震进行准确的检测，提高了准确性。
21.优选的，所述第一检测机构包括旋转轴、悬摆、拨片、压重块、第一微动传感器和第二微动传感器，所述第一微动传感器和所述第二微动传感器均与所述检测箱固定连接，所述旋转轴的一端与所述第一微动传感器固定连接，另一端与所述检测箱转动连接，所述拨
片沿垂直于所述旋转轴轴向的方向设置，所述拨片的一端与所述第二微动传感器固定连接，所述悬摆的一端与所述旋转轴转动连接，所述悬摆贯穿所述拨片，所述压重块固定设置于所述悬摆远离所述旋转轴的一端，所述第一微动传感器和所述第二微动传感器均与所述通信模块电连接。
22.通过采用上述技术方案，当地震发生时，悬摆和压重块发生晃动，悬摆的晃动带动旋转轴相对于第一微动传感器的旋转和拨片相对于第二微动传感器的转动，第一微动传感器和第二微动传感器将悬摆晃动到不同位置处的信号传递至通讯模块处，通过对第一微动传感器和第二微动传感器进行信号分析，使得可以对悬摆的晃动幅度进行计算，从而可以计算出地震的等级。
23.优选的，所述第二检测机构包括位移盒、位移发射器和位移接收器，所述位移盒具有开口，所述悬摆伸入所述位移盒中，所述位移接收器固定设置于所述位移盒内，所述位移发射器固定设置于所述压重块上，所述位移接收器与所述位移发射器均与所述通信模块电连接。
24.通过采用上述技术方案，当地震发生时，悬摆和压重块发生晃动，位移传感器的位置发生改变，从而使得位移接收器能够接收到位移传感器信号的变化，从而使得可以根据位移接收器的数据计算得到悬摆的晃动幅度，从而可以计算出地震的等级。
25.优选的，所述流量检测装置包括机架，叶轮、磁铁、线圈、频率传感器、液位筒和压力传感器，所述机架与所述检测箱固定连接，所述叶轮与所述机架转动连接，所述磁铁固定设置于所述叶轮上，所述线圈和所述频率传感器均固定安装于所述机架上，所述线圈与所述频率传感器电连接，所述频率传感器与所述通信模块电连接；所述液位筒与所述检测箱固定连接，所述液位筒上开设有流通孔，所述压力传感器固定安装于所述液位筒的底部，所述压力传感器与所述通信模块电连接。
26.通过采用上述技术方案，泥石流的流动带动叶轮的旋转，叶轮的旋转带动磁铁的旋转，磁铁的旋转使得线圈中产生方向不断变化的电流，对电流变化的频率进行测量，即可得到叶轮的转速；根据液位筒中压力传感器的数据可以得到液位筒中液位的高度，再根据监测渠的宽度可以计算得到泥石流的流量，通过对泥石流流量的初步计算，再结合监测渠底部设置的流速检测器和液位检测器，可以得到从监测渠中部到监测渠底部这个区间内的泥石流流量的变化，有利于分析泥石流的变化。
27.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过对实时降雨量x，实时泥土含水量y以及实时地震强度w进行监测，并且这些参数与相应的临界值进行对比，相比于传统的单一参数对比，提高了对泥石流检测的准确性；2.检测箱的设置不仅能够为土壤水分检测装置、地震监测装置、流量检测装置和通信模块等组件提供支撑，而且能够减少泥石流对组件造成的腐蚀。土壤水分检测装置用于测量泥石流中的含水量，地震检测装置用于监测泥石流引发的地震，流量检测装置用于初步测量泥石流的流量，通信模块用于将土壤水分检测装置、地震监测装置和流量检测装置检测到的数据传递数据中心；3.利用泥水分离机构将从进流孔中流入的泥石流中的水分和泥沙进行分离，然后将泥石流中的水分送至水量检测机构处，随量检测机构对一端时间送至的水的体积进行测
算，然后根据泥水分离机构所处理的泥石流的质量，进过计算可以得到实时泥土含水量。出水孔和出土孔的开设使得测量完成的水分和泥土可以排出，以便于后续的测量。
附图说明
28.图1是本技术实施例整体结构示意图。
29.图2是本技术实施例中隐藏检测箱体后的整体结构示意图。
30.图3是本技术实施例中泥水分离机构和部分检测箱体的正视图。
31.图4是本技术实施例中隐藏检测箱体后另一侧的整体结构示意图。
32.图5是本技术实施例中地震监测装置的部分剖视图。
33.附图标记说明：1、检测箱；21、泥水分离机构；211、驱动件；212、螺杆；213、筛分筒；214、滤水筒；215、封堵组件；2151、封堵块；2152、封堵支架；2153、支撑杆；2154、弹簧；22、水量检测机构；221、排水管；222、电磁阀；223、测水箱；224、水位传感器；3、地震监测装置；31、安装座；311、第一安装板；312、第二安装板；32、吊臂；33、第一检测机构；331、旋转轴；332、悬摆；333、拨片；334、压重块；335、第一微动传感器；336、第二微动传感器；34、第二检测机构；341、位移盒；342、位移发射器；343、位移接收器；4、流量检测装置；41、机架；42、叶轮；43、磁铁；44、线圈；45、频率传感器；46、液位筒；47、压力传感器。
具体实施方式
34.以下结合附图1-5对本技术作进一步详细说明。
35.本技术实施例公开一种地质灾害调查信息智能采集方法。一种地质灾害调查信息智能采集方法依如下步骤实施：一种地质灾害调查信息智能采集方法，依如下步骤实施：步骤s1：调查当地历年发生泥石流时临界降雨量x、临界泥土含水量y和临界地震强度w；步骤s2：在泥石流多发地带根据地形走势开设监测渠；步骤s3：在监测渠的上游设置雨量监测器，在监测渠的中游设置泥水与地震监测器，在监测渠的下游设置流速检测器和液位检测器；步骤s4：在数据中心将雨量传感器传回的实时降雨量x与临界降雨量x进行对比，将泥水与地震监测器传回的实时泥土含水量y与临界泥土含水量y进行对比，将泥水与地震监测器传回的实时地震强度w与临界地震强度w进行对比，根据对比结果综合判断泥石流发生的概率；步骤s5：根据流速检测器传递回的实时泥石流流速q以及液位检测器传递回的实时泥石流液位高度h，判断泥石流的发生规模，根据泥石流的发生规模确定预警级别；步骤s6：在易受到泥石流侵害的地方设置广播警报站，在泥石流发生前，根据泥石流发生的概率提前广播示警，在泥石流发生时，根据预警级别进行广播示警。
36.在本采集方法中，雨量监测器可以采用风途型号为ft-yljc的雨量水位一体站，流速检测器可采用gwi fp311数字式水流速度测量仪，液位检测器可采用东方德控型号wh311-wj型水监测仪器，雨量监测器、流速检测器和液位检测器尚均安装有无线信号发射器，以使得雨量监测器可将实时降雨量x、实时泥石流流速q以及泥石流液位高度h传递回数
据中心。
37.参照图1和图2，泥水与地震监测器包括检测箱1、土壤水分检测装置、地震监测装置3、流量检测装置4和通信模块（图中未示出），检测箱1内开设有容置腔、置物腔和收纳腔，土壤水分检测装置容置于容置腔中，地震监测装置3容置于置物腔中，通信模块容置于收纳腔中，流量检测装置4设置于检测箱1的一侧，土壤水分检测装置用于测量泥石流中的含水量，地震检测装置用于监测泥石流引发的地震，流量检测装置4用于初步测量泥石流的流量，通信模块用于将土壤水分检测装置、地震监测装置3和流量检测装置4检测到的数据传递数据中心。
38.参照图1和图2，土壤水分检测装置包括泥水分离机构21和水量检测机构22，检测箱1上开设有进流孔、出土孔和出水孔，进流孔与泥水分离机构21的进料口连通，出土孔与泥水分离机构21的出料口连通，出水孔与水量检测机构22的出水口连通，泥水分离机构21与水量检测机构22连通。
39.参照图2和图3，泥水分离机构21包括驱动件211、螺杆212、筛分筒213、滤水筒214和封堵组件215，螺杆212沿水平方向设置，螺杆212与容置腔的腔壁轴承连接，驱动件211、筛分筒213和滤水筒214均与容置腔的腔壁固定连接。驱动件211用于驱动螺杆212转动，在本实施例中，驱动件211为伺服电机，驱动件211的输出轴与螺杆212同轴固定连接。螺杆212容置于筛分筒213中，螺杆212与筛分筒213轴承连接，滤水筒214套设于筛分筒213外，滤水筒214与筛分筒213固定连接，螺杆212的轴线、筛分筒213的轴线和滤水筒214的轴线重合。筛分筒213的侧面上开设有多个筛孔，多个滤孔沿滤水筒214的轴向等间隔开设，滤水筒214上开设有排水孔，进料口开设于筛分筒213靠近驱动件211的一端，筛分筒213远离驱动件211的一端呈开口设置并且作为泥土的出料口，封堵组件215设置于出料口处。
40.参照图2和图3，封堵组件215包括封堵块2151、封堵支架2152、多个支撑杆2153和多个弹簧2154。封堵块2151呈圆台状设置，封堵块2151截面较小的一端从出料口伸入筛分筒213中，封堵块2151较大一端的截面直径大于筛分筒213的外径，封堵块2151套设于螺杆212上，并且封堵块2151与螺杆212轴承连接。封堵支架2152设置于封堵块2151远离滤水筒214的一端，封堵支架2152与容置腔的腔壁固定连接。支撑杆2153的一端与封堵块2151固定连接，另一端贯穿封堵支架2152并且与封堵支架2152滑移连接，在本实施例中，支撑杆2153的数量设置为四根，四根支撑杆2153均沿螺杆212的轴向设置。每个弹簧2154分别套设于一根支撑杆2153上，弹簧2154的一端与封堵块2151固定连接，另一端与封堵支架2152固定连接。
41.参照图3和图4，水量检测机构22包括排水管221、电磁阀222、测水箱223、水位传感器224，测水箱223与容置腔的腔壁固定连接，测水箱223内开设有容水腔，测水箱223与滤水筒214通过管道连通，水位传感器224与容水腔的腔壁固定连接，水位传感器224与通信模块电连接，排水管221的一端与测水箱223固定连接，排水管221与容水腔连通，电磁阀222设置于排水管221上。
42.参照图4和图5，地震监测装置3位于泥水分离机构21的上方，地震监测装置3包括安装座31、吊臂32、第一检测机构33和第二检测机构34。吊臂32与检测箱1固定连接，安装座31包括第一安装板311与第二安装板312，检测箱1上沿第一方向固定设置有第一滑条，第一滑条沿第一方向设置，第一安装板311上开设有与第一滑条滑移配合的第一滑槽；第二安装
板312设置于第一安装板311上，第一安装板311上固定设置有第二滑条，第二滑条沿第二方向设置，第二安装板312上开设有与第二滑条滑移配合的第二滑槽，并且第二安装板312与第一安装板311的滑移方向相互垂直，第一检测机构33设置于吊臂32上，第二检测机构34设置于第二安装板312上，第二检测机构34用于接收第一检测机构33发出的信号。
43.参照图4和图5，第一检测机构33包括旋转轴331、悬摆332、拨片333、压重块334、第一微动传感器335和第二微动传感器336。第一微动传感器335和第二微动传感器336均与检测箱1固定连接，旋转轴331沿水平方向设置，旋转轴331的一端与第一微动传感器335固定连接，另一端与吊臂32轴承连接，拨片333也沿水平方向设置，并且拨片333沿垂直于旋转轴331轴向的方向设置。拨片333的一端与第二微动传感器336固定连接，悬摆332沿竖直方向设置，旋转轴331上沿旋转轴331的长度方向开设有安装槽，悬摆332的一端伸入安装槽中与旋转轴331轴承连接，悬摆332沿竖直方向贯穿拨片333，压重块334呈正方体状设置，压重块334固定设置于悬摆332远离旋转轴331的一端，第一微动传感器335和第二微动传感器336均与通信模块电连接。
44.参照图4和图5，第二检测机构34包括位移盒341、多个位移发射器342和多个位移接收器343，位移盒341呈正方体状设置，位移盒341具有向上的开口，悬摆332和压重块334可从开口处伸入位移盒341中。在本实施例中，位移接收器343和位移发射器342的数量设置均为五个，五个位移接收器343分别固定设置于位移盒341的五个不同的内表面，五个位移发射器342分别固定安装于压重块334的五个表面，并且五个位移发射器342与五个位移接收器343一一对应，五个位移接收器343与五个位移发射器342均与通信模块电连接。
45.参照图4，流量检测装置4包括机架41，叶轮42、磁铁43、线圈44、频率传感器45、液位筒46和压力传感器47，机架41与检测箱1固定连接，叶轮42与机架41轴承连接，磁铁43固定设置于叶轮42上，线圈44和频率传感器45均固定安装于机架41上，线圈44与频率传感器45电连接，频率传感器45与通信模块电连接；液位筒46与检测箱1固定连接，液位筒46上开设有多个流通孔，多个流通孔沿液位筒46的长度方向开设，压力传感器47固定安装于液位筒46的底部，并且压力传感器47与通信模块电连接。
46.本技术实施例一种地质灾害调查信息智能采集方法的实施原理为：首先调查当地发生泥石流时临界降雨量x、临界泥土含水量y和临界地震强度w，确定监测时发出警报的参数的具体数值；通过在监测渠的上游设置雨量监测器，在中游设置泥水与地震监测器，分别对实时降雨量x，对实时泥土含水量y以及对实时地震强度w进行监测并且将相应的数据传回数据中心，随后在数据中心处将实时降雨量x与临界降雨量x进行对比，将实时泥土含水量y与临界泥土含水量y进行对比，将泥水与地震监测器传回的实时地震强度w与临界地震强度w进行对比。
47.当三个参数中有任一超过临界参数时，在广播警报站进行播报提示；当三个参数中有任意两个超过临界参数时，在广播警报站进行预警；当三个参数均超过临界参数时，在广播警报站进行警示。监测渠的开设便于在泥石流发生时对泥石流进行引流取样，不仅能够减少泥石流流量过大时导致的各个检测器的损坏，而且有利于提高各个检测器对泥石流检测的准确性。在泥石流发生时，利用流速检测器对泥石流的流量进行测量，根据泥石流流量的大小判定泥石流发生的规模，然后根据泥石流发生的规模确定泥石流的警示等级，并且进行相应的警示。
48.通过对实时降雨量x，实时泥土含水量y以及实时地震强度w进行监测，并且这些参数与相应的临界值进行对比，相比于传统的单一参数对比，提高了对泥石流检测的准确性。
49.以上为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。