一种高寒山区泥石流监测预警系统的制作方法

1.本技术涉及泥石流监测领域，尤其是涉及一种高寒山区泥石流监测预警系统。


背景技术：

2.泥石流因其具有成因复杂、点多面广的特点，要想对其进行全面监控的难度大、成本高，尤其是高海拔地区的泥石流监测的成本更加难以预估，主要存在以下四个问题：1、设备安装维护困难高寒高海拔地区交通情况恶劣，常规交通运输工具无法直接到达，而常规监测设备往往体积和重量较大，尤其是安装立柱、蓄电池、太阳能板等设备，重量高达几十公斤。在高寒高海拔和复杂地形情况下靠人力或畜力运输极为困难；同时，常规监测设备复杂的安装工序也给高寒高海拔地区的安装和设备维护工作带来极大挑战。
3.2、设备续航能力不足与中低海拔地区相比，高海拔地区气候更为寒冷，秋冬季节大部分时间日平均气温在零度以下，甚至会达到零下四十度以下。常规监测设备所采用的电池在这种环境中蓄电和放电能力急剧下降，且低温情况下对电池进行充电会严重降低电池使用寿命甚至直接导致电池损坏。
4.3、数据传输困难中低海拔地区通常都有较好的公网信号覆盖条件，因此常规监测设备只需要支持4g网络或者nb-iot网络就可以。但高海拔地区公网信号覆盖差、传输不稳定，甚至有些地方无4g网络覆盖，因此无法单靠4g通信模块完成稳定的数据传输和预警。
5.4、可信度不足常规泥石流监测设备主要针对雨量、泥水位等参数开展监测，通过对监测数据的分析推断现场是否爆发泥石流，通过人员到现场进行确认；但处于高寒高海拔地区，人员到达监测现场困难，无法直观的看到监测现场的实际工况，可能出现对泥石流灾害的误判，导致虚警或者漏警。
6.由于上述的四种问题难以克服，所以当前高寒高海拔地区的泥石流依然处于监控盲区。


技术实现要素：

7.为了克服以上的技术问题，本技术提供一种高寒山区泥石流监测预警系统，具有提高对高寒高海拔地区的泥石流的监控力度，以提升泥石流预警的准确度的特点。
8.本技术目的一是提供一种高寒山区泥石流监测预警系统。
9.本技术的上述申请目的一是通过以下技术方案得以实现的：一种高寒山区泥石流监测预警系统，包括基站和与基站通信连接的多个移动站；所述移动站安装在监控区域内，所述移动站用于检测监控区域内的降雨量生成雨量数据，还用于定位空间坐标生成定位数据；
所述基站用于接收雨量数据，并用于在雨量数据包含的雨量超出雨量阈值时，调取所述定位数据，并基于所述定位数据计算出监控区域内的泥石流灾害范围、泥石流流向以及泥石流流速。
10.通过采用上述技术方案，移动站实时检测监控区域内的降雨量并发送至基站中，基站在判断出降雨量超出雨量阈值时，再从移动站中调取表示移动站空间位置的定位数据，然后再依据定位数据提取出发生位移的移动站，最后根据发生位移的移动站计算出泥石流灾害范围、泥石流流向以及泥石流流速，从而将泥石流灾害范围、泥石流流向以及泥石流流速作为对监控区域进行预警的依据，以实现提高对高寒山区泥石流的监控力度的目的。
11.本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述移动站包括安装组件，所述安装组件包括圆柱、设置在圆柱一个端面上的阳头法兰、设置在圆柱另一个端面上的阴头法兰、以及设置在靠近设置有阳头法兰一端的侧壁上的多组阳头法兰。
12.通过采用上述技术方案，通过阳头法兰和阴头法兰的配合，以实现灵活构建安装组件的目的，也便于在监控区域内灵活设置移动站。
13.本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述移动站还包括数据采集组件和数据通讯组件；所述数据采集组件包括分rtk定位模组、摄像头和雨量计；所述数据通讯组件包括分lora通信模块；所述分rtk定位模组、摄像头和雨量计均通过所述分lora通信模块与所述基站通信连接。
14.通过采用上述技术方案，分rtk定位模组、摄像头和雨量计均能够通过lora通信模块上传其生成的数据至基站中，从而为实现远程检测监控区域内的泥石流情况提供技术支持。
15.本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述基站包括数据处理模块和主lora通信模块；所述数据处理模块通过所述主lora通信模块与所述移动站通信连接。
16.通过采用上述技术方案，数据处理模块通过主lora通信模块与移动站进行信息交互，从而能够实现远程调取移动站生成的数据，进而为实现远程检测监控区域内的泥石流情况提供技术支持。
17.本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述数据处理模块被配置为：获取雨量数据，当所述雨量数据包含的雨量超出雨量阈值时获取定位数据；基于定位数据，提取发生位移的移动站并根据发生位移的移动站生成泥石流灾害范围；计算发生位移的移动站的变化量，将位移变化量最小至位移变化量最大的方向作为泥石流流向；基于位移变化量最大的移动站计算泥石流流速；根据泥石流灾害区域、泥石流流向、泥石流流速生成预警数据。
18.通过采用上述技术方案，将雨量超出雨量阈值的雨量数据作为基站计算移动站是否发生空间位移的触发条件，由于分rtk定位模组能够定位其所在的移动站的空间位置（包
括x轴、y轴以及z轴方向上的位置），则依据定位数据提取出发生位移的移动站，最后根据发生位移的移动站计算出泥石流灾害范围、泥石流流向以及泥石流流速，从而将泥石流灾害范围、泥石流流向以及泥石流流速作为对监控区域进行预警的依据，以实现提高对高寒山区泥石流的监控力度的目的。
19.本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述获取雨量数据，当所述雨量数据包含的雨量超出雨量阈值时获取定位数据包括：在获取到任意一个移动站上传的雨量数据中，雨量数据包含的雨量超出雨量阈值时发送调取指令至多个所述移动站中；多个所述移动站接收到所述调取指令时返回定位数据。
20.本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述提取发生位移的移动站并根据发生位移的移动站生成泥石流灾害范围包括：按照发生位移的移动站的编号由小至大依次连接形成连接线；将所述连接线的首尾相连得到得到初规划灾害范围；计算初规划灾害范围的凸壳得到泥石流灾害范围。
21.本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述基于位移变化量最大的移动站计算泥石流流速包括：提取位移变化量最大的移动站在预定时间段的定位数据，计算泥石流流速：v=d/t，其中，d为位移变化量最大的移动站的在t时间段内的定位数据之差。
22.本技术在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据泥石流灾害区域、泥石流流向、泥石流流速生成预警数据包括：获取监控区域图像；在监控区域图像内标注泥石流灾害区域、泥石流流向以及泥石流流速；在监控区域图像内标注未发生位移的移动站，获取未发生位移的移动站中的图像数据；将标注有泥石流灾害区域、泥石流流向、泥石流流速以及图像数据的监控区域图像作为预警数据。
23.通过采用上述技术方案，对于具有标注有泥石流灾害区域、泥石流流向、泥石流流速以及图像数据的监控区域图像，能够便于管理人员对下游居民进行预警。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.首先，组成本技术的移动站的结构简单，内部组件少，所以能够在高寒山区的环境下减少移动站的能源损耗，从而提高移动站的使用寿命；2.其次，移动站内的分rtk定位模组能够与至少4颗卫星进行通信，以定位出移动站的空间（x轴、y轴、z轴）坐标，从而保障定位数据的准确度；3.最后，将雨量超出雨量阈值的雨量数据作为基站计算移动站是否发生空间位移的触发条件，在定位数据准确度高的前提下，依据定位数据提取出发生位移的移动站，最后根据发生位移的移动站计算出泥石流灾害范围、泥石流流向以及泥石流流速，从而将泥石流灾害范围、泥石流流向以及泥石流流速作为对监控区域进行预警的依据，以实现提高高寒山区泥石流的监控力度的目的。
附图说明
25.图1是本技术实施例的一种高寒山区泥石流监测预警系统图。
26.图2是本技术实施例的一种高寒山区泥石流监测预警系统中为移动站进行编号的示例图。
27.图3是本技术实施例的一种高寒山区泥石流监测预警系统中的安装组件结构图。
28.图4是本技术实施例的一种高寒山区泥石流监测预警系统中的数据处理模块工作流程图。
29.图5是本技术实施例的一种高寒山区泥石流监测预警系统中的生成初规划灾害范围示例图。
30.图6是本技术实施例的一种高寒山区泥石流监测预警系统中的生成初规划灾害范围的凸壳的示例图。
31.图7是本技术实施例的一种高寒山区泥石流监测预警系统中的监控区域图像展示图。
32.附图标记说明：1、移动站；11、圆柱；12、阳头法兰；13、阴头法兰；14、分rtk定位模组；15、摄像头；16、雨量计；17、分lora通信模块；2、基站；21、数据处理模块；22、主lora通信模块；23、主rtk定位模组；24、4g通讯模块；25、北斗短报文通讯模块；3、云端平台。
具体实施方式
33.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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全部其他实施例，都属于本技术保护的范围。
34.为了监控高寒高海拔地区的泥石流，本技术提供了一种高寒山区泥石流监测预警系统。如图1所示，该系统包括基站2和与基站2通信连接的移动站1，基站2还通过无线网络与云端平台3通信连接。管理人员可通过云端平台3下达控制指令，并经过基站2转发至移动站1中，从而实现对高寒高海拔地区的泥石流进行远程监控的目的。
35.为了更好的监控泥石流，首先根据地理信息系统和地图信息系统确定监控区域，该监控区域为地质薄弱且易发生泥石流灾害的区域，尤其针对有多条河流汇集或者一条河流具有多条分支的高寒山区，由于有水流的冲击力量，在雨季或者冰川融化时容易造成泥石流灾害，因此本技术的监控区域常选择在多条河流汇集处或者一条河流具有多条分支处。划定监控区域后，在监控区域边缘和监控区域内安装移动站1。在一个具体的示例中，对位于监控区域内的移动站1，首先确定基准线方向，将移动站1垂直映射至基准线上，位于基准线上的移动站1，越靠近基准线的起点编号越小，越远离基准线的起点编号越大，对于映射点重合的移动站1，距离基准线垂直距离越近编号越小，距离基准线垂直距离越远编号越大。如图2所示，o点表示基准线的起点，箭头方向为基准线方向，移动站a、b、c、d、e、f、g、h、i映射至基准线的垂直距离用虚线表示，则根据编号原理得到移动站a对应编号1，同理f-2,b-3,g-4,c-5,h-6,d-7,i-8,e-9。在其他示例中，可以按照其他的编号方式对多个移动站1进行编号，另外，本技术也不对基准线的选择和基准线的方向进行限定，以能够对处于监控区域内的多个移动站1进行编号为准。
36.为了固定移动站1，在即将安装移动站1的地面上浇筑有水泥桩，移动站1通过水泥桩固定在地面上。具体地，移动站1包括安装组件、数据采集组件和数据通讯组件。参照图3，安装组件由多个连接件按照人体工学组合而成，一个连接件包括长度为515mm的圆柱11、设置在圆柱11一个端面上的阳头法兰12、设置在圆柱11另一个端面上的阴头法兰13，以及设置在圆柱11上靠近设置有阳头法兰12一端的侧壁上的多组阳头法兰。在本示例中，设置在侧壁上的阳头法兰12设置有四组，四组阳头法兰包覆在圆柱11上。阳头法兰12与阴头法兰13能够配合成为组合式法兰结构，也就是说，任意两个连接件，可以通过其中一个圆柱11的一端上的阳头法兰12与另一个圆柱11上的一端上的阴头法兰13的配合实现固定连接，从而能够按照实际的安装环境调整安装组件的结构。而设置在圆柱11侧壁上的阳头法兰12，则可以与配置在数据采集组件和数据通讯组件上的阴头法兰13连接，从而实现将数据采集组件和数据通讯组件固定在安装组件上。
37.参照图1，数据采集组件包括分rtk定位模组14、摄像头15和雨量计16。为了使分rtk定位模组14、摄像头15、雨量计16固定在安装组件上，将分rtk定位模组14放置在保温盒内，保温盒的内壁上设置有pcb板，分rtk定位模组14焊接在pcb板上，保温盒的外壁涂敷有防冻材料，保温盒的外壁还固定设置有阴头法兰13，分rtk定位模组14通过阴头法兰13与安装组件上的阳头法兰12互相配合而固定在安装组件上。同时，摄像头15和雨量计16上也安装有阴头法兰13，摄像头15和雨量计16通过各自设置的阴头法兰13和安装组件上的阳头法兰12的配合，以实现固定设置在安装组件上的目的。需要说明的是，由于安装组件的形状只要满足人体工学就可以任意设置，所以安装组件在竖直方向上的高度和水平方向的宽度可以根据实际场景进行设定，以使得摄像头15采集到物料丰富的图像，而雨量计16也能够采集其所在的位置的降雨量。
38.数据通讯组件为分lora通信模块17，在其他具有公网覆盖的区域，数据通讯组件还可以由4g通讯模块和lora通信模块共同组成。数据采集组件通过分lora通信模块17与基站2通信连接。具体地，分rtk定位模组14、摄像头15、雨量计16均通过分lora通信模块与基站2通信连接。在本示例中，由于移动站1与基站2通过lora通信模块进行信息交互，而lora通信模块的传输带宽有限，难以支撑摄像头15传输质量要求高的图像，因此在摄像头15的信号输出端设置有压缩处理器，该压缩处理器能够将摄像头15输出的图像进行压缩，再经过lora通信模块进行传输，对应地，在基站2内还设置有解压处理器，解压处理器能够在接收到经过压缩的图像时，对其进行解压。此处的压缩处理器是指配置在摄像头15信号输出端的压缩程序，解压处理器是指配置在基站2信号输入端上的解压程序，即压缩处理器和解压处理器并非为具体的实体产品。
39.另外，移动站1还设置有电源模块，电源模块包括电表箱、蓄电池以及太阳能板。其中，电表箱设置在水泥桩上，为了达到保温效果，还可以将电表箱埋设在地里，具体的安装位置在此不作限制。太阳能板与蓄电池通过线缆连接，太阳能板用于将太阳能转化为电能并存储在蓄电池中。为了适配低温环境，本示例中的蓄电池采用低温锂电池。在一个具体的示例中，移动站1内还设置有具有处理功能的芯片，如mcu芯片或plc芯片，mcu芯片或者plc芯片内设置有时间窗口，当监控区域的实际时间处于时间窗口内时，mcu芯片或者plc芯片将驱动太阳能板为蓄电池充电，而当处于非时间窗口时，由mcu芯片或者plc芯片断开太阳能板与蓄电池之间的连接，蓄电池进入休眠状态。
40.在本示例中，基站2设置在4g信号覆盖且与移动站1距离五公里以内的区域中，以保障基站2与移动站1的通信更加顺畅。具体地，基站2包括数据处理模块21、主lora通信模块22、主rtk定位模组23、4g通讯模块24、北斗短报文通讯模块25。其中，数据处理模块21也采用mcu芯片，mcu芯片的型号在此不作限制，以能够存储有计算多个移动站1分别与基站2发生的相对位移的程序以及具有支撑计算过程的能力为准。主lora通信模块22与分lora通信模块17通信连接，数据处理模块21和数据采集组件通过主lora通信模块22和分lora通信模块17实现信息交互。主rtk定位模组23能够与至少4颗卫星进行定位，从而定位出基站2的空间坐标，以便于数据处理模块21能够根据其自身的空间坐标判断移动站1的空间位置是否发生变化。数据处理模块21通过主4g通讯模块24或者北斗短报文通讯模块25与云端平台3通信连接。具体地，云端平台3由一个或者多个服务器组成。
41.在实际应用过程中，雨量计16采集监控区域的降雨量，分rtk定位模组14定位移动站1的空间坐标，雨量计16和分rtk定位模组14均通过分lora通信模块17和主lora通信模块22将各自所生成的数据发送至数据处理模块21中。总的来说，移动站1能够与基站2进行信息交互，并在信息交互的过程中，实现远程检测监控区域的泥石流情况的目的，从而实现提升高寒山区泥石流的监控力度的目的。
42.具体地，基站2在与移动站1进行信息交互时的工作过程如图4所示，具体流程如步骤s1至步骤s5的过程。
43.步骤s1：获取雨量数据，当雨量数据包含的雨量超出雨量阈值时获取定位数据。
44.雨量数据是雨量计16检测监控区域中的降雨量生成的，雨量计16在生成雨量数据时通过分lora通信模块17和主lora通信模块22，将雨量数据发送至数据处理模块21中，即数据处理模块21获取到雨量数据。
45.其中，数据处理模块21内存储有雨量阈值，雨量阈值是指当监控区域中的降雨量达到该阈值时，容易引发监控区域发生泥石流灾害，该雨量阈值可通过有限次的试验而获得。所以，在数据处理模块21获取到雨量计16上传的雨量数据时，首先判断雨量数据中包含的雨量是否超出雨量阈值，若是，则发送调取指令至分rtk定位模组14中，由分rtk定位模组14上传自身的定位数据，该定位数据是分rtk定位模组14至少与4颗卫星通讯而定位到的空间坐标，所以该定位数据的准确度能够得到保障。
46.需要说明的是，由于监控区域内存在多个移动站1，而每一个移动站1内均设置有一个雨量计16，所以在监控区域内有降雨时，数据处理模块21可能接收来自多个雨量计16的雨量数据，但是不论数据处理模块21接收到多少个雨量数据，只要任意一个雨量数据中包含的雨量超出雨量阈值，数据处理模块21均会统一发送调取指令至监控区域中的分rtk定位模组14中，以获取所有分rtk定位模组14的定位数据。
47.步骤s2：基于定位数据，提取发生位移的移动站1并根据发生位移的移动站1生成泥石流灾害区域。
48.获取到定位数据后，数据处理模块21将前后两次或者一段时间内多次的定位数据进行对比，如果对比结果为移动站1发生了位移，即移动站1相对于基站2发生了空间上的位移，则提取出发生位移的移动站1。
49.针对提取出的发生位移的移动站1，按照移动站1的编号大小从小至大依次连接形成连接线，再将连接线的首尾相连，从而得到初规划灾害范围，再在初规划灾害范围的基础
上，计算初规划范围的凸壳，该凸壳即为泥石流灾害范围。具体地，计算初规划范围的过程为：首先，将位于初规划灾害范围内的所有移动站两两相连，依次遍历每一个点，并在遍历过程中，保留以该点为起点形成的最大角度的两条线，并将位于最大角度范围内的连接线均删除，从而在遍历后得到初规划灾害范围的凸壳，即得到泥石流灾害范围。另外，对位于泥石流灾害范围内的且显示未发生位移的移动站1，由于其周围是发生位移的移动站1，为了避免因其自身故障而未能显示为发生位移，所以将位于泥石流灾害范围内的、未发生位移的移动站1所在的区域也归为泥石流灾害区，并发送报警信号至云端平台3，以便于后期对该故障点进行检修。以图2中的点位分布为例，监控区域内存在移动站a、b、c、d、e、f、g、h、i，对应编号分别为1、3、5、7、9、2、4、6、8，如果编号为2、3、5、6、7的移动站1相对基站q发生了空间上的位移，则首先依次连接移动站f、b、c、h、d，再连接移动站f和移动站d，以围成图5中实线中的初规划灾害范围。然后，再将位于该初规划灾害范围内的所有移动站1进行两两连接，以d点为例，由于dc-dh形成的夹角大于df-dh形成的夹角，所以保留dc-dh，同理保留fb-fh，因此，得到如图6所示的凸壳，而g点为故障点。
50.也就是说，如果在获取到定位数据后，判断出任意一个移动站1的空间位置均未发生变化，则此次不再计算监控区域的泥石流灾害范围，但是依然会持续检测监控区域内的雨量以及定位数据，例如持续检测至监控区域内不再降雨，或者5小时以内持续检测监控区域内的定位数据，以便于对因雨量过大造成的泥石流灾害进行预警。在其他示例中，数据处理模块21也可以周期性的发送调取指令至分rtk定位模组14中，以实现周期性检测监控区域内的泥石流变化的情况。
51.步骤s3：计算发生位移的移动站1的变化量，将位移变化量最小至位移变化量最大的方向作为泥石流流向。
52.针对发生位移的移动站1，首先计算移动站1的变化量。需要说明的是，由于移动站1是三维空间的位置变化，所以计算变化量是计算发生位移的移动站1的空间向量。在计算位置变化的过程中，如果空间向量的模是负数，则取模的绝对值，然后比较值大小，最后将位移变化量最小至位移变化量最大的方向作为泥石流流向。
53.需要说明的是，上述的位移变化量最小是从发生位移的移动站1中选择的，对于未发生位移的移动站1，虽然位移变化量为零且是所有移动站1中位移变化量最小的，但是不纳入计算泥石流灾害范围以及泥石流流向的过程中。
54.步骤s4：基于位移变化量最大的移动站计算泥石流流速。
55.在步骤s3的基础上，提取出位移变化量最大的移动站1在预定时间段的定位数据，预定时间可以为1分钟，还可以为1小时，以能够计算出位移变化量最大的移动站1的变化速度为止。在实际应用过程中，如果位移变化量最大的移动站1的变化速度越快，则设置的预定时间段越短，以保障计算所得的泥石流流速的实时性。最后，计算泥石流流速：v=d/t，其中，d为位移变化量最大的移动站1的在t时间段内的空间位置变化量。
56.步骤s5：根据泥石流灾害区域、泥石流流向、泥石流流速生成预警数据。
57.在计算得到泥石流灾害区域、泥石流流向以及泥石流流速后，获取监控区域图像，监控区域图像是预先储存在数据处理模块21中的。然后，在监控区域图像内标注泥石流灾害区域、泥石流流向以及泥石流流速。另外，还定位未发生位移的移动站1的位置，并获取未发生位移的移动站1的摄像头15上传的图像数据，当点击摄像头15所在的点位时，将展现该
摄像头15所采集到的现场图像，从而便于管理人员从多个不同的角度查看泥石流现场情况，以便于针对泥石流现场情况对下游住户进行预警。如图7所示为一个监控区域图像，泥石流灾害区域用实线表示，泥石流流向与箭头方向一致，而泥石流流速在监控区域图像的右上角实时更新，当点击a、i、e中的任意一点时，将观看到各自点位的摄像头15采集到的现场图像，可根据需要查看不同位置的现场图像。
58.因此，本技术将标注了泥石流灾害区域、泥石流流向、泥石流流速以及未发生位移的移动站1的点位的监控区域图像作为预警数据并输出至云端平台3中，以便于管理人员远程监控高寒山区泥石流情况。
59.本技术实施例一种高寒山区泥石流监测预警系统的实施原理为：雨量计16实时检测监控区域内的降雨量并发送至数据处理模块21中，数据处理模块21在判断出降雨量超出雨量阈值时，从分rtk定位模组14中调取表示移动站1空间坐标的定位数据，然后再依据定位数据提取出发生位移的移动站1，最后根据发生位移的移动站1计算出泥石流灾害范围、泥石流流向以及泥石流流速，从而将泥石流灾害范围、泥石流流向以及泥石流流速作为对监控区域进行预警的依据，以实现提升高寒山区泥石流的监控力度的目的。
60.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其他技术方案。例如上述特征与本技术中公开的（但不限于）具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征：
1.一种高寒山区泥石流监测预警系统，其特征在于：包括基站(2)和与基站(2)通信连接的多个移动站(1)；所述移动站(1)安装在监控区域内，所述移动站(1)用于检测监控区域内的降雨量生成雨量数据，还用于定位空间坐标生成定位数据；所述基站(2)用于接收雨量数据，并用于在雨量数据包含的雨量超出雨量阈值时，调取所述定位数据，并基于所述定位数据计算出监控区域内的泥石流灾害范围、泥石流流向以及泥石流流速。2.根据权利要求1所述的高寒山区泥石流监测预警系统，其特征在于：所述移动站(1)包括安装组件，所述安装组件包括圆柱(11)、设置在圆柱(11)一个端面上的阳头法兰(12)、设置在圆柱(11)另一个端面上的阴头法兰(13)、以及设置在靠近设置有阳头法兰(12)一端的侧壁上的多组阳头法兰。3.根据权利要求1所述的高寒山区泥石流监测预警系统，其特征在于：所述移动站(1)还包括数据采集组件和数据通讯组件；所述数据采集组件包括分rtk定位模组(14)、摄像头(15)和雨量计(16)；所述数据通讯组件包括分lora通信模块(17)；所述分rtk定位模组(14)、摄像头(15)和雨量计(16)均通过所述分lora通信模块(17)与所述基站(2)通信连接。4.根据权利要求1所述的高寒山区泥石流监测预警系统，其特征在于：所述基站(2)包括数据处理模块(21)和主lora通信模块(22)；所述数据处理模块(21)通过所述主lora通信模块(22)与所述移动站(1)通信连接。5.根据权利要求4所述的高寒山区泥石流监测预警系统，其特征在于：所述数据处理模块(21)被配置为：获取雨量数据，当所述雨量数据包含的雨量超出雨量阈值时获取定位数据；基于定位数据，提取发生位移的移动站(1)并根据发生位移的移动站(1)生成泥石流灾害范围；计算发生位移的移动站(1)的变化量，将位移变化量最小至位移变化量最大的方向作为泥石流流向；基于位移变化量最大的移动站(1)计算泥石流流速；根据泥石流灾害区域、泥石流流向、泥石流流速生成预警数据。6.根据权利要求5所述的高寒山区泥石流监测预警系统，其特征在于：所述获取雨量数据，当所述雨量数据包含的雨量超出雨量阈值时获取定位数据包括：在获取到任意一个移动站(1)上传的雨量数据中，雨量数据包含的雨量超出雨量阈值时发送调取指令至多个所述移动站(1)中；多个所述移动站(1)接收到所述调取指令时返回定位数据。7.根据权利要求5所述的高寒山区泥石流监测预警系统，其特征在于：所述提取发生位移的移动站(1)并根据发生位移的移动站(1)生成泥石流灾害范围包括：按照发生位移的移动站(1)的编号由小至大依次连接形成连接线；将所述连接线的首尾相连得到初规划灾害范围；计算初规划灾害范围的凸壳得到泥石流灾害范围。
8.根据权利要求5所述的高寒山区泥石流监测预警系统，其特征在于：所述基于位移变化量最大的移动站(1)计算泥石流流速包括：提取位移变化量最大的移动站(1)在预定时间段的定位数据，计算泥石流流速：v=d/t，其中，d为位移变化量最大的移动站(1)的在t时间段内的定位数据之差。9.根据权利要求5所述的高寒山区泥石流监测预警系统，其特征在于：所述根据泥石流灾害区域、泥石流流向、泥石流流速生成预警数据包括：获取监控区域图像；在监控区域图像内标注泥石流灾害区域、泥石流流向以及泥石流流速；在监控区域图像内标注未发生位移的移动站(1)，获取未发生位移的移动站(1)中的图像数据；将标注有泥石流灾害区域、泥石流流向、泥石流流速以及图像数据的监控区域图像作为预警数据。

技术总结
本申请涉及一种高寒山区泥石流监测预警系统，其属于泥石流监测领域，该系统包括基站和与基站通信连接的多个移动站；所述移动站安装在监控区域内，所述移动站用于检测监控区域内的降雨量生成雨量数据，还用于定位空间坐标生成定位数据；所述基站用于接收雨量数据，并用于在雨量数据包含的雨量超出雨量阈值时，调取所述定位数据，并基于所述定位数据计算出监控区域内的泥石流灾害范围、泥石流流向以及泥石流流速。本申请具有提高对高寒山区泥石流监测的力度的效果。测的力度的效果。测的力度的效果。


技术研发人员：王洪磊 周翠琼 戴启 尹凯
受保护的技术使用者：中国地质调查局水文地质环境地质调查中心
技术研发日：2023.02.25
技术公布日：2023/5/26