一种滑坡地质灾害预警系统的制作方法

1.本发明涉及地质灾害防治技术领域，尤其涉及一种滑坡地质灾害预警系统。


背景技术：

2.地质灾害是人们防治的一大重点，众多种类地质灾害中滑坡灾害最为频繁，且危害性大破坏性强，对滑坡进行全面监测预警必不可少。
3.现有的滑坡监测方法通常是基于大数据技术，利用气象数据、滑坡灾害发生的历史数据等对其进行预测，其依赖于历史数据和经验公式，其预测精度较差。如已有的技术中国专利cn 114743350a公开了一种基于激光点云与视频数据融合的山体滑坡监测系统，包括：雨量测量装置、机载采集装置、数据融合模块、分析预警模块、存储模块；机载采集装置用于获取待监测山体的激光点云数据、视频数据与定位信息；数据融合模块用于将激光点云数据与视频数据处理进行处理并融合标定；分析预警模块基于融合标定后的图像数据、定位信息对待监测山体的动态信息进行分析并根据分析结果判断是否发出预警。本发明中将视频数据传入存储模块，方便后续的查看与溯源，结合视频图像与激光点云数据，提高系统精度，对数据进行融合处理，并采用分段对比的方式与历史数据进行对比，根据变化的剧烈情况与变化的比例判断是否发出警告，减少人员的工作量。
4.上述预测方法，需要先进的仪器对滑坡进行实时监测，其成本较高，且上述仪器由于处在野外等环境中，其极易损坏；且上述仪器通常需要进行远程操作，即其需要通讯模块，对于偏远地区，没有网络的地区，无法采用上述设备。
5.上述预测方法中，其主要的依据是根据雨量进行预测，但是雨量只能知道某个地区平均的降雨量，不能监测边坡上从上至下流淌的水量，而过水量是告成滑块的一个重要因素。
6.另外，中国专利cn113643514公开了一种基于监测多指标的滑坡预警装置，包括嵌入式设置于边坡上的底板和设置于底板上的收集壳，收集壳的上方设有阻拦杆，阻拦杆的一端向上弯曲，并安装有带动阻拦杆转动的驱动机构，收集壳上端的开口倾斜设置，并安装有过滤网板，过滤网板上安装有多根防护杆，收集壳的底部安装有出水管，出水管上安装有水流量计，安装槽中均安装有检测边坡振动幅度的振动传感器。其中，通过水流量计检测边坡的水流量，并配合振动检测，一旦振动幅度过大或者水量过大，多会通过驱动机构带动阻拦杆，直至使阻拦杆转至道路上，将该路段拦截，避免了车辆的进入，保证其安全性。上述底板只适合于呈平面斜面结构的坡体，不适合于具有复杂表面的坡体；而且由于采用水流量计的方式，由于水流量计位于外界中，极易损坏。
7.因此，亟须一种滑坡地质灾害预警系统，以解决上述问题。


技术实现要素：

8.为缓解或解决上述问题中的至少一个方面或者至少一点，提出本发明。
9.根据本发明的一个方面，提出一种滑坡地质灾害预警系统，包括柔性集水件和警
示装置；
10.柔性集水件包括柔性底面和围水栏，围水栏包括第一侧边、第二侧边和底边；所述柔性底面可贴合在坡体的表面；
11.分水盒，分水盒的一端与柔性集水件的内部连通，分水盒的进口处设置有过滤网；
12.分水盒的另一端连通有出水管和多个分水管，出水管与分水管二者的出水量为成固定比例设置；
13.出水管的出口一端连通至测水箱，测水箱的水平位置低于出水管的水平位置；
14.测水箱内部设置有浮子，浮子上设置有连杆，连杆通过集水箱上部的开口可上下移动；
15.警示装置，警示装置包括检测装置、显示屏、控制装置、电源，检测装置用于检测连杆的位置信息，控制装置根据连杆的位置信息控制显示屏的显示信息。
16.本发明通过柔性集水面，其可适用于不同形状的滑坡，其适用性好。本发明并利用分水盒的方式，将预定比例的水进入到测水箱内部，一方面可以降低测水箱的体积，另一方面又可以知道流经滑坡的水量。为了达到更好的效果，本发明还提供如下技术方案。
17.优选的，每个出水管与分水管的大小相同，且位于同一水平面上。
18.优选的，测水箱包括进水管和排水管，进水管与出水管连通，排水管上设置有泵。
19.优选的，检测装置为位置接近开关，连杆上设置有感应装置。
20.优选的，控制装置还与泵控制连接。
21.优选的，警示装置包括底箱，底箱上安装有太阳能电池板，太阳能电池板用于对电源供电。
22.优选的，警示装置包括底箱，测水箱位于底箱内部，测水箱的进水管和排水管均延伸穿过底箱的侧面。
23.优选的，还包括雨量计，雨量计设置于底箱的上表面，用于测量雨量。
24.优选的，控制装置与雨量计控制连接。
25.优选的，围水栏也由柔性材料制成，围水栏的硬度大于柔性底面的硬度。
26.本发明通过接近开关的方式实现滑坡预警的控制，其稳定可靠。且进一步的采用太阳能供电的方式，可适用于偏远、无电源和无信号的区域，其成本较低。本发明的警示装置为集成式，其主要的部件集成在底箱中，其方便运输，拆装，其体积较小。
附图说明
27.图1为本发明的一个示例性实施例的滑坡地质灾害预警系统的示意图。
28.图2为本发明的一个示例性实施例的柔性集水件的示意图。
29.图3为本发明的一个示例性实施例的柔性集水件的另一视角的示意图。
30.图4为本发明的一个示例性实施例的警示装置的示意图。
31.图5为本发明的一个示例性实施例的警示装置的示意图(未显示底箱)。
32.图6为本发明的一个示例性实施例的测水箱的示意图。
33.图7为本发明的另一个示例性实施例的警示装置的示意图。
34.其中：1-坡体，2-集水件，3-警示装置，4-第一侧边，5-第二侧边，6-底边，7-过滤网，8-分水盒，9-出水管，10-分水管，11-底箱，12-显示屏，13-排水管，14-进水管，15-泵，
16-测水箱，17-连杆，18-感应装置，19-浮球，20-接近开关，21-控制装置，22-电源，23-雨量计。
具体实施方式
35.下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。在本发明中，相同的附图标记表示相同或相似的部件。
36.在此描述的特征可以以不同的形式来实现，而不应被解释为限于在此描述的示例。相反，已提供在此描述的示例，以仅示出实现在此描述的方法、设备和/或系统的许多可行方式中的一些可行方式，所述许多可行方式在理解本发明的公开之后将是清楚的。
37.尽管在此可使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分不应被这些术语所限制。相反，这些术语仅用于将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分进行区分。
38.在说明书中，当元件(诸如，层、区域或基底)被描述为“在”另一元件上、“连接到”或“结合到”另一元件时，该元件可直接“在”另一元件上、直接“连接到”或“结合到”另一元件，或者可存在介于其间的一个或多个其他元件。相反，当元件被描述为“直接在”另一元件上、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件时，可不存在介于其间的其他元件。
39.在此使用的术语仅用于描述各种示例，并不将用于限制公开。除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式也意在包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”说明存在叙述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。
40.为了使得本领域技术人员能够使用本发明的内容，下文中可能结合特定的应用场景、特定的系统、器件和元件的参数以及特定的连接方式，给出以下示例性实施例。然而，对于本领域技术人员来说，这些实施例仅是示例，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以将这里定义的一般原理应用于其他实施例和应用场景。
41.根据本发明的一个示例性实施例：如图1-7所示：本发明的滑坡地质灾害预警系统，包括柔性集水件2，柔性集水件2包括柔性底面和围水栏，围水栏包括第一侧边4、第二侧边5和底边6；所述柔性底面可贴合在坡体1的表面；分水盒8，分水盒8的一端与柔性集水件2的内部连通，二者的连通处设置有过滤网7；分水盒8的另一端连通有出水管9和多个分水管10，出水管9与分水管10的大小相同，且位于同一水平面上；出水管9的出口一端连通至集水箱，集水箱的水平位置低于出水管9的水平位置；集水箱内部设置有浮子，浮子上设置有连杆17，连杆17通过集水箱上部的开口可上下移动；警示装置3，警示装置3包括检测装置、显示屏12、控制装置21、电源22，检测装置用于检测连杆17的位置信息，控制装置21根据连杆17的位置信息控制显示屏12的显示信息。其中，浮子可为浮球19。
42.本发明的柔性集水件2利用其自身的贴合性，可贴合于不同形状的坡体1上，可以适用于不同形状的坡体1。在使用时，采用直接铺设的方式，其安装、拆装方便简单。
43.根据本发明的一个示例性实施例：如图1-7所示：围水栏也由柔性材料制成，围水栏的硬度大于柔性底面的硬度。本发明优选的，围水栏具有预定厚度，如其厚度为2cm以上，以可承受一定的水压。分水盒8的尺寸在长度方向上小于底边6长度的1/4，通过以上设置，
可以使分水盒8更好的起到分水的作用，使分水更为均匀。
44.本发明具体使用时，将本发明的柔性集水件2铺设在坡体1上，即可以准确的测量坡体1上的过水量。本发明可选的柔性集水件2的横向上可以是坡体1横向长度的1/n，其中n为自然数，如可以为10，通过这样的方式，大致获得通过坡体1的过水量。
45.根据本发明的一个示例性实施例：如图2，3所示，每个出水管9与分水管10的大小相同，且位于同一水平面上。考虑到雨量较大时，经过本发明的柔性集水件2的过水量较大，如果直接全部将其引导到测水箱16，则测水箱16需要极大的容量，不符合降低成本的要求。因此，通过采用分水盒8的方式将柔性集水件2的水集中通过分水盒8流出，并在分水盒8的一端通过设置出水管9和多个分水管10的方式，从而降低排向测水箱16的水量。如其外则共设有九个分水管10和一个出水管9，分水管10与出水管9的直径大小相同，且位于同一水平面上，以保证出水管9与各分水管10的水流量一致；则出水管9的水量为总出水量的1/10，则可降低测水箱16的尺寸至1/10。
46.根据本发明的一个示例性实施例：如图1所示，本发明的排水完全采用利用重力排水的方式，通过测水箱16的位置低于出水管9的方式，尽量减少机械部件的使用，降低故障率。本发明的触发装置，直接采用浮子的方式，进行水量的检测，其结构简单可靠，成本极低。
47.根据本发明的一个示例性实施例：如图4，5所示，测水箱16包括进水管14和排水管13，进水管14与出水管9连通，排水管13上设置有泵15。进水管14与集水件2的出水管9连通，水流利用重力的作用流到测水箱16内部。当间隔预定一段时间后，水泵15通过排水管13将测水箱16内的水流排出，使浮子复位。优选的，控制装置21还与泵15控制连接，控制装置21可周期性的控制泵15将测水箱16内的水抽干。可选的，测水箱16的底部设置水位传感器，控制装置21根据水位传感器判断水位是否已抽干。
48.根据本发明的一个示例性实施例：如图4，5所示，检测装置为位置接近开关20，连杆17上设置有感应装置18。通过位置接近开关20，可准确检测浮子的位置，当其超过警界线后，控制显示屏12显示警示信息。
49.根据本发明的一个示例性实施例：如图4，5，6所示，优选的，警示装置3为集成结构，包括底箱11，控制装置21、检测装置、电源22设置在底箱11内部。浮杆位于检测装置的正下方。优选的，测水箱16位于底箱11内部，测水箱16的进水管14和排水管13均延伸穿过底箱11的侧面。通过上述设置方便将测水箱16内的水排出到外界。
50.根据本发明的一个示例性实施例：底箱11上安装有太阳能电池板(未示出)，太阳能电池板用于对电源22供电。
51.根据本发明的另一个示例性实施例：如图7所示，其与第一个实施例的不同之处，其还设置有雨量计23。雨量计23设置于底箱11的上表面，用于测量雨量。优选的，控制装置21与雨量计23控制连接。控制装置21根据雨量计23的雨量信息控制泵15的启动。如当雨量计23的雨量在预定时间内不再增加时，如3天内，则说明雨已停了，则此时，可启动泵15，排出测水箱16内部水，进入下一个检测周期。
52.下面，结合附图1-7简要说明本发明的实施过程：
53.将本发明的柔性集水件2铺设到待检测坡体1上；可根据实际需要具体铺设，如集水件2可完全覆盖上述坡体1，优选的集水件2，覆盖坡体1的一部分，如覆盖坡体1的1/10，通
常其沿坡体1的一侧铺设。本发明的柔性集水件2的材料可为聚乙烯等塑料，或橡胶材料等，只要能满足本发明使用即可，均在本发明保护范围之内。
54.将本发明的警示装置3安装在坡体1的下部；为了能利用水的重力作用，将检测装置的测水箱16的水平位置低于分水盒8的水平位置。可将底箱11埋于地下，一方面使其稳固的固定，另一方面有利于利用水的重力，使出水管9的水方便的流到测水箱16内部，另一方面，减少机械部件的使用。
55.用软管将分水盒8的出水管9与集水箱的进水管14连通。
56.启动警示装置3。当测水箱16内水超过警界线时，控制装置21控制显示屏12显示“注意山体滑坡风险，请避让”的提示。其中警界线的设置，可根据经验进行设置或根据历史数据进行设置。可选的，本发明在出水管9或分水管10内部设置流量计，当滑坡发生时，记录此时的水流量。后期的警界线依据此信息进行设置，如水流量达到上次上体滑坡时的80％，作为警界线。
57.周期性的启动泵15，将测水盒内的水抽出，同时控制显示屏12关闭。或者，根据雨量计23进行控制，当连续预定时间如5天雨量计23水量未增加时，控制泵15将测水箱16内的水流抽出，进入下一个监测周期。可选的，可在测水箱16内部设置水位传感器，以检测水是否已被全部抽出。
58.本发明的滑坡地质灾害预警系统，利用柔性集水件2，可适用于不规则坡体1的预警；本预警系统利用分水管10，将一大部分水排出，并同时可精确获得其过水量，可有效降低本发明尺寸，其集成化程度高。本发明预警系统利用浮子、配合接近开关20的使用，其精度高，稳定性好。本发明预警系统，配合雨量计23的使用，可实现自动复位功能。本预警系统其部件较少，故障率低。其配合太阳能供电适用，尤其可适用于偏远无电、无网络地区，无需人工干预，自动运行，其成本较低、容错率高。
59.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行变化、要素组合，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种滑坡地质灾害预警系统，其特征在于：包括柔性集水件(2)和警示装置(3)；柔性集水件(2)包括柔性底面和围水栏，围水栏包括第一侧边(4)、第二侧边(5)和底边(6)；所述柔性底面可贴合在坡体(1)的表面；分水盒(8)，分水盒(8)的一端与柔性集水件(2)的内部连通，分水盒(8)的进口处设置有过滤网(7)；分水盒(8)的另一端连通有出水管(9)和多个分水管(10)，出水管(9)与分水管(10)二者的出水量为成固定比例设置；出水管(9)的出口一端连通至测水箱(16)，测水箱(16)的水平位置低于出水管(9)的水平位置；测水箱(16)内部设置有浮子，浮子上设置有连杆(17)，连杆(17)通过集水箱上部的开口可上下移动；警示装置(3)，警示装置(3)包括检测装置、显示屏(12)、控制装置(21)、电源(22)，检测装置用于检测连杆(17)的位置信息，控制装置(21)根据连杆(17)的位置信息控制显示屏(12)的显示信息。2.根据权利要求1所述的预警系统，其特征在于：每个出水管(9)与分水管(10)的大小相同，且位于同一水平面上。3.根据权利要求1或2所述的预警系统，其特征在于：测水箱(16)包括进水管(14)和排水管(13)，进水管(14)与出水管(9)连通，排水管(13)上设置有泵(15)。4.根据权利要求3所述的预警系统，其特征在于：控制装置(21)还与泵(15)控制连接。5.根据权利要求1或2所述的预警系统，其特征在于：检测装置为位置接近开关(20)，连杆(17)上设置有感应装置(18)。6.根据权利要求1或2所述的预警系统，其特征在于：警示装置(3)包括所述底箱(11)，底箱(11)上安装有太阳能电池板，太阳能电池板用于对电源(22)供电。7.根据权利要求1或2所述的预警系统，其特征在于：警示装置(3)包括底箱(11)，测水箱(16)位于底箱(11)内部，测水箱(16)的进水管(14)和排水管(13)均延伸穿过底箱(11)的侧面。8.根据权利要求1或2所述的预警系统，其特征在于：还包括雨量计(23)，雨量计(23)设置于底箱(11)的上表面，用于测量雨量。9.根据权利要求9所述的预警系统，其特征在于：控制装置(21)与雨量计(23)控制连接。10.根据权利要求1或2所述的预警系统，其特征在于：围水栏也由柔性材料制成，围水栏的硬度大于柔性底面的硬度。

技术总结
本发明涉及一种滑坡地质灾害预警系统，柔性集水件包括柔性底面和围水栏；所述柔性底面可贴合在坡体的表面；分水盒，分水盒的一端与柔性集水件的内部连通，分水盒的进口处设置有过滤网；分水盒的另一端连通有出水管和多个分水管，出水管与分水管二者的出水量为成固定比例设置；出水管的出口一端连通至测水箱，测水箱的水平位置低于出水管的水平位置；测水箱内部设置有浮子，浮子上设置有连杆，连杆通过集水箱上部的开口可上下移动；警示装置，警示装置包括检测装置、显示屏、控制装置、电源，检测装置用于检测连杆的位置信息，控制装置根据连杆的位置信息控制显示屏的显示信息，本发明通过柔性集水面，其可适用于不同形状的滑坡，其适用性好。适用性好。适用性好。


技术研发人员：王海培 邵旭升 李鹏 刘振荣 金建斌
受保护的技术使用者：王海培
技术研发日：2023.04.11
技术公布日：2023/7/4