專利名稱：泥石流監(jiān)測預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及監(jiān)測預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種泥石流監(jiān)測預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
泥石流是發(fā)生在山地地區(qū)的一種地質(zhì)災(zāi)害，它是含有大量砂石塊的特殊山洪，具 有發(fā)生突然、歷時短暫、來勢兇猛和破壞力強(qiáng)等特點。我國地貌類型復(fù)雜多樣，且以山地為 主，約占全國陸地面積的三分之二。由于處于東亞季風(fēng)區(qū)，暴雨頻發(fā)，地質(zhì)地貌復(fù)雜，加上人 類活動地影響，導(dǎo)致泥石流災(zāi)害發(fā)生頻繁，是我國面臨的一個重要的生態(tài)環(huán)境問題和民生 問題。泥石流基礎(chǔ)研究和泥石流區(qū)的動態(tài)監(jiān)測必須進(jìn)行野外現(xiàn)場科學(xué)試驗觀測。傳統(tǒng)的 泥石流監(jiān)測預(yù)報預(yù)警方法是在野外建立簡易監(jiān)測點，采用簡易的觀測方法，即主要利用人 工觀測雨量和發(fā)生泥石流后預(yù)警，檢測儀器科技含量不高，方法單一，遇到雷雨天氣通訊難 以暢通，特別是夜間，監(jiān)測預(yù)警工作很難實施。目前國內(nèi)外基本采用長期監(jiān)測預(yù)報、中期監(jiān) 測預(yù)報、短期監(jiān)測預(yù)報和臨監(jiān)測警報。長期監(jiān)測預(yù)報是數(shù)月到數(shù)年的趨勢預(yù)測，一般不大引 起人們的注意。中短期預(yù)報是氣象部門對天氣的預(yù)報信息，屬于險情監(jiān)測預(yù)報和防災(zāi)預(yù)報。 臨監(jiān)測警報即零小時到數(shù)小時內(nèi)的預(yù)報，是依據(jù)每小時的雨量圖、雨勢情報、危險前兆、監(jiān) 測儀器制定依據(jù)。對城鎮(zhèn)、工礦和交通運輸部門的泥石流臨災(zāi)避難與救助有重要意義。然 而，現(xiàn)有的各種野外泥石流監(jiān)測預(yù)報預(yù)警方法和設(shè)備都存在科技含量不高、監(jiān)測精度差、成 果不及時和可靠度不夠的缺點。因此，亟待提供一種改進(jìn)的泥石流監(jiān)測預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)以克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種準(zhǔn)確、快速、方便、全自動一體化的泥石流 監(jiān)測預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種泥石流監(jiān)測預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)，其包括位于泥石流形成區(qū)域的至少一個雨量監(jiān)測站、布設(shè)于監(jiān)測斷面的至少一個泥位監(jiān)測站、位于 泥石流流通區(qū)的至少一個次聲監(jiān)測站以及與所述雨量監(jiān)測站、次聲監(jiān)測站和泥位監(jiān)測站交 互的綜合控制中心。所述雨量監(jiān)測站包括太陽能蓄電池、雨量筒和雨量監(jiān)測報警儀，所述太 陽能蓄電池為所述雨量監(jiān)測報警儀和雨量筒供電，所述雨量監(jiān)測報警儀通過所述雨量筒采 集雨量信號并將該雨量信號上傳。所述泥位監(jiān)測站包括太陽能蓄電池、接觸式和/或非接 觸式泥位計和泥位數(shù)據(jù)采集終端，所述太陽能蓄電池為所述泥位計和泥位數(shù)據(jù)采集終端供 電，所述泥位數(shù)據(jù)采集終端通過泥位計采集泥位數(shù)據(jù)并將其上傳。所述次聲監(jiān)測站包括太 陽能蓄電池、次聲傳感器、以及次聲數(shù)據(jù)采集終端，所述太陽能蓄電池為所述次聲傳感器、 以及次聲數(shù)據(jù)采集終端供電，所述次聲數(shù)據(jù)采集終端采集次聲信號并將其上傳。所述綜合 控制中心根據(jù)接收到的雨量信號、次聲信號和泥位信號，按照事先設(shè)定的程序發(fā)布不同的 預(yù)報預(yù)警方案。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明根據(jù)發(fā)生泥石流區(qū)域的具體情況將各監(jiān)測站分別在泥石 流不同區(qū)域布置，使其成為多級泥石流監(jiān)測預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)。系統(tǒng)運行期間，由雨量監(jiān)測站、 次聲監(jiān)測站和泥位監(jiān)測站等自動采集有關(guān)測量指標(biāo)數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到綜合控制中心，綜合 控制中心可以實時在線顯示曲線過程及數(shù)據(jù)存儲，并根據(jù)各監(jiān)測區(qū)域的預(yù)報預(yù)警信號綜合 確定發(fā)布預(yù)報預(yù)警方案。該系統(tǒng)能夠保證實現(xiàn)在不同條件下及早監(jiān)測泥石流的形成、運動 和發(fā)展以及提前預(yù)報預(yù)警，避免泥石流災(zāi)害的功能要求，對防災(zāi)避災(zāi)非常有實用價值。此 夕卜，由于其采用太陽能蓄電池，以遙測終端和通訊終端設(shè)備實現(xiàn)雨量、次聲及泥位的自動采 集、傳輸，所以可以在野外情況下采用有人看管、無人值守的管理模式，從而節(jié)省人力資源， 保證工作人員的安全。優(yōu)選地，所述太陽能蓄電池包括用于保證其具有充足的電量的充電控制器。因為 太陽能蓄電池是采用直流供電方式，采用充電控制器進(jìn)行鉗位控制，以防止電壓過壓或欠 壓現(xiàn)象，從而保證在至少7天連續(xù)陰雨天氣情況下，能維持監(jiān)測站的工作。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本發(fā)明將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本發(fā)明 的實施例。


圖1為本發(fā)明泥石流監(jiān)測預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)的一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式現(xiàn)在參考附圖描述本發(fā)明的實施例，附圖中類似的元件標(biāo)號代表類似的元件。如 上所述，本發(fā)明提供了一種泥石流監(jiān)測預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以快速、準(zhǔn)確地監(jiān)測泥石流 災(zāi)害，及時防護(hù)，有效降低泥石流的危害性，提高人們的生命和財產(chǎn)保障。下面將結(jié)合附圖詳細(xì)闡述本發(fā)明實施例的技術(shù)方案。如圖1所示，本發(fā)明的泥石 流監(jiān)測預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)包括位于泥石流形成區(qū)域的至少一個雨量監(jiān)測站1、布設(shè)于監(jiān)測斷面 的至少一個泥位監(jiān)測站2、位于泥石流流通區(qū)的至少一個次聲監(jiān)測站3以及與所述雨量監(jiān) 測站1、次聲監(jiān)測站2和泥位監(jiān)測站3交互的綜合控制中心5。具體地，所述雨量監(jiān)測站1包括太陽能蓄電池11、雨量筒12和雨量監(jiān)測報警儀 13，所述太陽能蓄電池11為所述雨量監(jiān)測報警儀13和雨量筒12供電，所述雨量監(jiān)測報警 儀13通過所述雨量筒12采集雨量信號并將該雨量信號上傳給綜合控制中心5。所述泥位 監(jiān)測站2包括太陽能蓄電池21、接觸式和/或非接觸式泥位計22和泥位數(shù)據(jù)采集終端23， 所述太陽能蓄電池21為所述泥位計22和泥位數(shù)據(jù)采集終端23供電，所述泥位數(shù)據(jù)采集終 端23通過泥位計22采集泥位數(shù)據(jù)并將其上傳給綜合控制中心5。所述次聲監(jiān)測站3包括 太陽能蓄電池31、次聲傳感器32、以及次聲數(shù)據(jù)采集終端33，所述太陽能蓄電池31為所述 次聲傳感器32、以及次聲數(shù)據(jù)采集終端33供電，所述次聲數(shù)據(jù)采集終端33采集次聲信號并 將其上傳給綜合控制中心5。所述綜合控制中心5根據(jù)接收到的雨量信號、次聲信號和泥位 信號，按照事先設(shè)定的程序發(fā)布不同的預(yù)報預(yù)警方案。本發(fā)明根據(jù)發(fā)生泥石流區(qū)域的具體情況將各監(jiān)測站分別在泥石流不同區(qū)域布置， 使其成為多級泥石流監(jiān)測預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)。系統(tǒng)運行期間，由雨量監(jiān)測站、次聲監(jiān)測站和泥位 監(jiān)測站等自動采集有關(guān)測量指標(biāo)數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到綜合控制中心，綜合控制中心可以實時在線顯示曲線過程及數(shù)據(jù)存儲，并根據(jù)各監(jiān)測區(qū)域的預(yù)報預(yù)警信號綜合確定發(fā)布預(yù)報預(yù)警 方案。該系統(tǒng)能夠保證實現(xiàn)在不同條件下及早監(jiān)測泥石流的形成、運動和發(fā)展以及提前預(yù) 報預(yù)警，避免泥石流災(zāi)害的功能要求。需要說明的是，所述綜合控制中心5包括泥石流雨量預(yù)警系統(tǒng)和泥位監(jiān)測預(yù)警系 統(tǒng)。所述泥石流雨量預(yù)警系統(tǒng)為結(jié)合布置雨量監(jiān)測站的當(dāng)?shù)厍闆r，進(jìn)行專門的泥石流雨量 閾值研究，確定泥石流的臨界雨量范圍在一次降雨總量或雨強(qiáng)達(dá)到一定指標(biāo)時立即發(fā)出預(yù) 警預(yù)報信號的軟件程序。所述泥位監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)式通過實測溝道斷面及數(shù)學(xué)模型計算，研 究確定泥位閾值，分析泥位要素與泥石流災(zāi)害預(yù)報與警戒級別之間的對應(yīng)關(guān)系而建立的泥 位監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。所述綜合控制中心可以采用多種報警方式，如聲光報警、顯示器提示等。 所述綜合控制中心還可以通過遠(yuǎn)程控制，更加便捷，以符合信息網(wǎng)絡(luò)化的需求，進(jìn)一步適應(yīng) 現(xiàn)在泥石流減災(zāi)的快速決策要求。優(yōu)選地，所述太陽能蓄電池11、21、31包括用于保證其具有充足的電量的充電控 制器(圖未示)。因為太陽能蓄電池是采用直流供電方式，采用充電控制器進(jìn)行鉗位控制， 以防止電壓過壓或欠壓現(xiàn)象，從而保證在至少7天連續(xù)陰雨天氣情況下，能維持監(jiān)測站的 工作。監(jiān)測系統(tǒng)使用操作方便，測控精度高，對觀測測量結(jié)果進(jìn)行實時測量、存儲、傳輸。設(shè) 備運行狀態(tài)自動上報，可遠(yuǎn)程配置和管理。優(yōu)選地，所述綜合控制中心5與所述雨量監(jiān)測站1、次聲監(jiān)測站3和泥位監(jiān)測站2 通過無線通信方式進(jìn)行交互。具體地，所述無線通信的方式可以根據(jù)實際情況選擇GPRS或 CDMA移動通信、和/或超短波無線數(shù)據(jù)傳輸方式。較佳地，所述雨量監(jiān)測站1、泥位監(jiān)測站2和次聲監(jiān)測站3分別配置有避雷系統(tǒng)，以 保障各監(jiān)測站設(shè)備的安全。由于本發(fā)明的各監(jiān)測站均可自帶動力和自動控制，儀器設(shè)備集成度高，便于進(jìn)行各種工況下的野外監(jiān)測。對泥石流的監(jiān)測精確度高、大大提高了工作效率，具有較大的推廣 應(yīng)用價值。
權(quán)利要求
一種泥石流監(jiān)測預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于包括位于泥石流形成區(qū)域的至少一個雨量監(jiān)測站，其包括太陽能蓄電池、雨量筒和雨量監(jiān)測報警儀，所述太陽能蓄電池為所述雨量監(jiān)測報警儀和雨量筒供電，所述雨量監(jiān)測報警儀通過所述雨量筒采集雨量信號并將該雨量信號上傳；布設(shè)于監(jiān)測斷面的至少一個泥位監(jiān)測站，包括太陽能蓄電池、接觸式和/或非接觸式泥位計和泥位數(shù)據(jù)采集終端，所述太陽能蓄電池為所述泥位計和泥位數(shù)據(jù)采集終端供電，所述泥位數(shù)據(jù)采集終端通過泥位計采集泥位數(shù)據(jù)并將其上傳；位于泥石流流通區(qū)的至少一個次聲監(jiān)測站，包括太陽能蓄電池、次聲傳感器、以及次聲數(shù)據(jù)采集終端，所述太陽能蓄電池為所述次聲傳感器、以及次聲數(shù)據(jù)采集終端供電，所述次聲數(shù)據(jù)采集終端采集次聲信號并將其上傳；以及與所述雨量監(jiān)測站、次聲監(jiān)測站和泥位監(jiān)測站交互的綜合控制中心，所述綜合控制中心根據(jù)接收到的雨量信號、次聲信號和泥位信號，按照事先設(shè)定的程序發(fā)布不同的預(yù)報預(yù)警方案。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥石流監(jiān)測預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽能蓄電池 包括用于保證其具有充足的電量的充電控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泥石流監(jiān)測預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于還包括布設(shè)于泥石 流流通區(qū)域且與所述綜合控制中心交互的輔助監(jiān)測儀，所述輔助監(jiān)測儀包括沖擊力泥石流 監(jiān)測儀、斷線式泥石流檢測儀和龍頭高度檢知線、攝像機(jī)中的一種或多種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的泥石流監(jiān)測預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述綜合 控制中心與所述雨量監(jiān)測站、次聲監(jiān)測站和泥位監(jiān)測站通過無線通信方式進(jìn)行交互。
5.根據(jù)權(quán)利要求4任一項所述的泥石流監(jiān)測預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述無線通 信的方式包括GPRS或CDMA移動通信、和/或超短波無線數(shù)據(jù)傳輸方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的泥石流監(jiān)測預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于所述雨量 監(jiān)測站、泥位監(jiān)測站和次聲監(jiān)測站分別配置有避雷系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種泥石流監(jiān)測預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)，其包括位于泥石流形成區(qū)域的至少一個雨量監(jiān)測站、布設(shè)于監(jiān)測斷面的至少一個泥位監(jiān)測站、位于泥石流流通區(qū)的至少一個次聲監(jiān)測站以及與所述雨量監(jiān)測站、次聲監(jiān)測站和泥位監(jiān)測站交互的綜合控制中心。系統(tǒng)運行期間，由雨量監(jiān)測站、次聲監(jiān)測站和泥位監(jiān)測站等自動采集有關(guān)測量指標(biāo)數(shù)據(jù)并將其發(fā)送到綜合控制中心，綜合控制中心可以實時在線顯示曲線過程及數(shù)據(jù)存儲，并根據(jù)各監(jiān)測區(qū)域的預(yù)報預(yù)警信號綜合確定發(fā)布預(yù)報預(yù)警方案。該系統(tǒng)能夠保證實現(xiàn)在不同條件下及早監(jiān)測泥石流的形成、運動和發(fā)展以及提前預(yù)報預(yù)警，避免泥石流災(zāi)害的功能要求，對防災(zāi)避災(zāi)非常有實用價值。
文檔編號G08B21/10GK101826247SQ201010143579
公開日2010年9月8日 申請日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月6日
發(fā)明者任洪玉, 岑奕, 師哲, 張小林, 張平倉, 舒安平, 鄒翔 申請人:長江水利委員會長江科學(xué)院