本發(fā)明涉及監(jiān)測預(yù)警技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及泥石流三級預(yù)警器及泥石流三級預(yù)警方法。

背景技術(shù)：

我國由于地質(zhì)條件復(fù)雜，是泥石流災(zāi)害的多發(fā)地。泥石流是介于流水與滑坡之間的一種地質(zhì)作用，典型的泥石流由懸浮著粗大固體碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥漿組成。在適當(dāng)?shù)牡匦螚l件下，大量的水體浸透山坡或溝床中的固體堆積物質(zhì)，使其穩(wěn)定性降低，飽含水分的固體堆積物質(zhì)在自身重力作用下發(fā)生運動，就形成了泥石流。泥石流一般爆發(fā)突然，來勢兇猛，可攜帶巨大的石塊，并以高速前進，具有強大的能量，因而破壞性極大。泥石流的主要危害是沖毀城鎮(zhèn)、企事業(yè)單位、工廠、礦山、鄉(xiāng)村，造成人畜傷亡，破壞房屋及其他工程設(shè)施，破壞農(nóng)作物、林木及耕地。此外，泥石流有時也會淤塞河道，不但阻斷航運，還可能引起水災(zāi)。影響泥石流強度的因素較多，如泥石流容量、流速、流量等，其中泥石流流量對泥石流成災(zāi)程度的影響最為主要。此外，多種人為活動也在多方面加劇這上述因素的作用，促進泥石流的形成。

我國從60年代就開始重視泥石的流監(jiān)測預(yù)報，對泥石流形成的基本條件進行了系統(tǒng)研究，提出了泥石流預(yù)報時間尺度和泥石流發(fā)生的判別依據(jù)，開展了泥石流監(jiān)測觀測并建立了泥石流發(fā)生的判別模式。在上述理論研究的基礎(chǔ)上，還研制了一系列泥石流監(jiān)測和預(yù)報儀器，它們在泥石流預(yù)警中發(fā)揮了巨大作用。

目前國內(nèi)外有很多種泥石流警報系統(tǒng)，其中泥石流視頻監(jiān)視預(yù)警已經(jīng)廣泛使用，它主要對泥石流視頻監(jiān)視預(yù)警。但這些警報系統(tǒng)十分復(fù)雜，需要大量人力物力來進行數(shù)據(jù)分析、監(jiān)測，耗資數(shù)十萬，特別是山區(qū)地勢復(fù)雜，數(shù)據(jù)采集的量非常多，警報需要通過監(jiān)測部門反饋到災(zāi)害點，不及時，且不能大量普及。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種泥石流三級預(yù)警器及泥石流三級預(yù)警方法，能夠通過多次報警，提醒人們，讓人們能提前防范，減少損失、傷亡。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供一種泥石流三級預(yù)警器，包括：

單片機；

與所述單片機信號連接的報警裝置；

用于監(jiān)測降雨量是否達到預(yù)定降雨量的雨量監(jiān)測裝置，所述雨量監(jiān)測裝置與所述單片機信號連接；

用于監(jiān)測水流及表層土壤壓力是否達到預(yù)定壓力值的壓力監(jiān)測裝置，所述壓力檢測裝置與所述單片機信號連接；

用于監(jiān)測地下土層的位移是否達到預(yù)定位移值的地下土層位移監(jiān)測裝置，所述地下土層位移監(jiān)測裝置與所述單片機信號連接。

進一步地，所述雨量監(jiān)測裝置包括：

用于容納雨水的桶體；

設(shè)置于所述桶體內(nèi)的第一磁控開關(guān)，所述第一磁控開關(guān)與所述單片機信號連接；

位于所述桶體內(nèi)且可在水的浮力作用下升起、且當(dāng)所述桶體內(nèi)水的液位達到設(shè)定值時觸發(fā)所述第一磁控開關(guān)的第一觸動機構(gòu)。

進一步地，所述第一觸動機構(gòu)為內(nèi)部包裹有磁鐵的浮塊。

進一步地，所述壓力監(jiān)測裝置包括：

中空的筒體，所述筒體與所述雨量監(jiān)測裝置相連；

設(shè)置于所述筒體內(nèi)的第二磁控開關(guān)，所述第二磁控開關(guān)與所述單片機信號連接；

設(shè)置于所述筒體且可在水流以及表層土壤的壓力作用下動作、且當(dāng)水流以及表層土壤的壓力達到預(yù)設(shè)值時觸動所述第二磁控開關(guān)的第二觸動機構(gòu)。

進一步地，所述第二觸動機構(gòu)包括設(shè)置在所述筒體內(nèi)的第二觸動彈簧和設(shè)置在所述筒體外的擋板，所述擋板與所述第二觸動彈簧通過連接件相連，水流及表層土壤會推動所述擋板壓縮所述第二觸動彈簧，所述第二觸動彈簧上設(shè)有觸動所述第二磁控開關(guān)的磁鐵。

進一步地，所述地下土層位移監(jiān)測裝置包括：

內(nèi)部中空、且當(dāng)?shù)叵峦翆游灰茣r可被剪斷的管體，所述管體的頂部與所述壓力監(jiān)測裝置連接；

設(shè)置于所述管體內(nèi)的第三磁控開關(guān)，所述第三磁控開關(guān)與所述單片機信號連接；

設(shè)置于所述管體且可隨地下土層位移、當(dāng)?shù)叵峦翆拥奈灰屏窟_到預(yù)設(shè)值觸動所述第三磁控開關(guān)的第三觸動機構(gòu)。

進一步地，所述報警裝置包括：

短信發(fā)射模塊，所述短信發(fā)射模塊與所述單片機信號連接；和/或；

聲音報警器，所述聲音警報器與所述單片機信號連接；和/或；

光電報警器，所述光電報警器與所述單片機信號連接。

進一步地，泥石流三級預(yù)警器還包括為整個泥石流三級預(yù)警器供電的電源模塊，所述電源模塊與所述單片機電連接。

進一步地，所述電源模塊包括：

太陽能電池；和/或，

風(fēng)力發(fā)電裝置。

第二方面，本發(fā)明還提供一種泥石流三級預(yù)警方法，通過設(shè)置雨量監(jiān)測裝置監(jiān)測當(dāng)?shù)亟涤炅?，?dāng)雨量達到預(yù)定降雨量時，泥石流三級預(yù)警器發(fā)出一級預(yù)警；

通過設(shè)置壓力監(jiān)測裝置監(jiān)測水流及表層土壤的壓力，當(dāng)水流及表層土壤壓力增大到預(yù)設(shè)值時，泥石流三級預(yù)警器發(fā)出二級預(yù)警；

通過設(shè)置地下土層位移監(jiān)測裝置監(jiān)測地下土層的位移變化，當(dāng)?shù)叵峦翆游灰七_到預(yù)設(shè)值時，泥石流三級預(yù)警器發(fā)出三級預(yù)警。

本發(fā)明提供的一種泥石流三級預(yù)警器及泥石流三級預(yù)警方法具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的一種泥石流三級預(yù)警器采用三個層級的簡單電路自動監(jiān)測，第一層級為用于監(jiān)測降雨量是否達到預(yù)定降雨量的雨量監(jiān)測裝置，當(dāng)雨量達到預(yù)定降雨量時，泥石流三級預(yù)警器的報警裝置發(fā)出一級預(yù)警；第二層級為用于監(jiān)測水流及表層土壤壓力是否達到預(yù)定壓力值的壓力監(jiān)測裝置，當(dāng)水流及表層土壤壓力增大到預(yù)設(shè)值時，泥石流三級預(yù)警器的報警裝置發(fā)出二級預(yù)警；第三層級為用于監(jiān)測地下土層的位移是否達到預(yù)定位移值的地下土層位移監(jiān)測裝置，當(dāng)?shù)叵峦翆游灰七_到預(yù)設(shè)值時，泥石流三級預(yù)警器的報警裝置發(fā)出三級預(yù)警。并且，三個層級的監(jiān)測裝置均與單片機信號連接，單片機與報警裝置信號連接，泥石流監(jiān)測預(yù)警器結(jié)構(gòu)簡單，自動完成。比起其他的泥石流預(yù)警裝置簡單，無需使用電腦和攝像頭衛(wèi)星定位系統(tǒng)等，更節(jié)省材料，更簡易，警報更直接。

本發(fā)明提供的一種泥石流三級預(yù)警方法可實現(xiàn)泥石流災(zāi)害發(fā)生前和發(fā)生時有預(yù)報警報的功能，在安裝泥石流三級預(yù)警器的小范圍內(nèi)通過多次警報，提醒人們，達到警報的作用，讓人們能提前防范，減少損失和傷亡。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的泥石流三級預(yù)警器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的泥石流三級預(yù)警器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的泥石流三級預(yù)警器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例提供的泥石流三級預(yù)警器示意圖。

圖標(biāo)：1-單片機；2-報警裝置；3-雨量監(jiān)測裝置；4-壓力監(jiān)測裝置；5-位移監(jiān)測裝置；6-電源模塊；7-連接固定桿；31-桶體；32-第一磁控開關(guān)；33-第一觸動機構(gòu)；41-筒體；42-第二磁控開關(guān)；43-第二觸動機構(gòu)；51-管體；52-第三磁控開關(guān)；53-第三觸動彈簧；431-第二觸動彈簧；432-擋板。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

請參照圖1、圖2、圖3和圖4，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例提供的泥石流三級預(yù)警器及泥石流三級預(yù)警方法作詳細說明。

本發(fā)明第一方面的實施例提供了一種泥石流三級預(yù)警器，包括：

單片機1；

與單片機1信號連接的報警裝置2；

用于監(jiān)測降雨量是否達到預(yù)定降雨量的雨量監(jiān)測裝置3，雨量監(jiān)測裝置3與單片機1信號連接；

用于監(jiān)測水流及表層土壤壓力是否達到預(yù)定壓力值的壓力監(jiān)測裝置4，壓力檢測裝置與單片機1信號連接；

用于監(jiān)測地下土層的位移是否達到預(yù)定位移值的地下土層位移監(jiān)測裝置5，地下土層位移監(jiān)測5裝置與單片機1信號連接。

需要說明的是，本發(fā)明第一方面實施例提供的一種泥石流三級預(yù)警器采用三個層級的簡單電路自動監(jiān)測，第一層級為用于監(jiān)測降雨量是否達到預(yù)定降雨量的雨量監(jiān)測裝置3，當(dāng)雨量達到預(yù)定降雨量時，泥石流三級預(yù)警器的報警裝置發(fā)出一級預(yù)警；第二層級為用于監(jiān)測水流及表層土壤壓力是否達到預(yù)定壓力值的壓力監(jiān)測裝置4，當(dāng)水流及表層土壤壓力增大到預(yù)設(shè)值時，泥石流三級預(yù)警器的報警裝置發(fā)出二級預(yù)警；第三層級為用于監(jiān)測地下土層的位移是否達到預(yù)定位移值的地下土層位移監(jiān)測裝置5，當(dāng)?shù)叵峦翆游灰七_到預(yù)設(shè)值時，泥石流三級預(yù)警器的報警裝置發(fā)出三級預(yù)警。并且，三個層級的監(jiān)測裝置均與單片機1信號連接，單片機1與報警裝置2信號連接，泥石流監(jiān)測預(yù)警器結(jié)構(gòu)簡單，自動完成。比起其他的泥石流預(yù)警裝置簡單，無需使用電腦和攝像頭衛(wèi)星定位系統(tǒng)等，更節(jié)省材料，更簡易，警報更直接。

進一步地，雨量監(jiān)測裝置3包括：

用于容納雨水的桶體31；

設(shè)置于桶體31內(nèi)的第一磁控開關(guān)32，第一磁控開關(guān)32與單片機1信號連接；

位于桶體31內(nèi)且可在水的浮力作用下升起、且當(dāng)桶體31內(nèi)水的液位達到設(shè)定值時觸發(fā)第一磁控開關(guān)32的第一觸動機構(gòu)33。

需要說明的是，雨量監(jiān)測裝置3包括用于容納雨水的桶體31，桶體31底部設(shè)有漏水孔，桶體31內(nèi)設(shè)有第一磁控開關(guān)32和第一磁控開關(guān)32的第一觸動機構(gòu)33，第一磁控開關(guān)32與單片機1相連；當(dāng)桶體31沒有積水時，第一觸動機構(gòu)33位于桶體31底部；當(dāng)桶體31內(nèi)有積水時，第一觸動機構(gòu)33在雨水的浮力作用下自桶底上升，觸動第一磁控開關(guān)32，第一磁控開關(guān)32將信號發(fā)給單片機1，單片機1控制報警裝置2報警。

進一步地，第一觸動機構(gòu)33為內(nèi)部包裹有磁鐵的浮塊。

需要說明的是，第一觸動機構(gòu)33為內(nèi)部包裹有磁鐵的浮塊，具體可以為內(nèi)部包裹有強力磁鐵的泡沫。泡沫中央的磁鐵，在降雨上浮后接近第一磁控開關(guān)32，到達預(yù)定降雨量時，觸動第一磁控開關(guān)32，通知相關(guān)人員雨量超過危險值；未達危險雨量，有漏水孔自動流完雨水。

進一步地，壓力監(jiān)測裝置4包括：

中空的筒體41，筒體41與雨量監(jiān)測裝置3相連；

設(shè)置于筒體41內(nèi)的第二磁控開關(guān)42，第二磁控開關(guān)42與單片機1信號連接；

設(shè)置于筒體41且可在水流以及表層土壤的壓力作用下動作、且當(dāng)水流以及表層土壤的壓力達到預(yù)設(shè)值時觸動第二磁控開關(guān)42的第二觸動機構(gòu)43。

需要說明的是，壓力監(jiān)測裝置4包括：與雨量監(jiān)測裝置3相連中空的筒體41，筒體41內(nèi)設(shè)有第二磁控開關(guān)42和可在水流以及表層土壤的壓力作用下動作、且當(dāng)水流以及表層土壤的壓力達到預(yù)設(shè)值時觸動第二磁控開關(guān)42的第二觸動機構(gòu)43，第二磁控開關(guān)42與單片機1信號連接。當(dāng)水流以及表層土壤的壓力達到預(yù)設(shè)值時第二觸動機構(gòu)43觸動第二磁控開關(guān)42，第二磁控開關(guān)42將信號發(fā)給單片機1，單片機1控制報警裝置2報警。

進一步地，第二觸動機構(gòu)43包括設(shè)置在筒體41內(nèi)的第二觸動彈簧431和設(shè)置在筒體41外的擋板432，擋板432與第二觸動彈簧431通過連接件相連，水流及表層土壤會推動擋板432壓縮第二觸動彈簧431，第二觸動彈簧431上設(shè)有觸動第二磁控開關(guān)42的磁鐵。

需要說明的是，使用兩組彈簧分別在兩個方向感應(yīng)水流及表層土壤的壓力，當(dāng)流速超過預(yù)設(shè)值后強力磁鐵觸動第二磁控開關(guān)42。

進一步地，地下土層位移監(jiān)測裝置5包括：

內(nèi)部中空、且當(dāng)?shù)叵峦翆游灰茣r可被剪斷的管體51，管體51的頂部與壓力監(jiān)測裝置4連接；

設(shè)置于管體51內(nèi)的第三磁控開關(guān)52，第三磁控開關(guān)52與單片機1信號連接；

設(shè)置于管體51且可隨地下土層位移、當(dāng)?shù)叵峦翆拥奈灰屏窟_到預(yù)設(shè)值觸動第三磁控開關(guān)52的第三觸動機構(gòu)。

需要說明的是，第三觸動機構(gòu)包括設(shè)置在管體51內(nèi)部的第三觸動彈簧53，第三觸動彈簧53上設(shè)有觸動第三磁控開關(guān)52的強力磁鐵，植入地下二米左右的金屬管體51在泥石流真正發(fā)生時“已切薄的連接處”剪斷開錯位帶動彈簧拉伸，使強力磁鐵接近第三磁控開關(guān)52。第三磁控開關(guān)52將信號發(fā)給單片機1，單片機1控制報警裝置2報警，提醒周邊村民等相關(guān)人員泥石流已發(fā)生，趕快逃離。并且，筒體41和管體51用連接固定桿7連接，為防止第二觸動機構(gòu)43方向改變用連接固定桿7固定筒體41和管體51定向。

進一步地，報警裝置2包括：

短信發(fā)射模塊，短信發(fā)射模塊與單片機1信號連接；和/或；

聲音報警器，聲音警報器與單片機1信號連接；和/或；

光電報警器，光電報警器與單片機1信號連接。

需要說明的是，本發(fā)明第一方面實施例提供的泥石流三級預(yù)警器中報警裝置2包括短信發(fā)射模塊、聲音報警器和光電報警器中的一種或多種。

進一步地，泥石流三級預(yù)警器還包括為整個泥石流三級預(yù)警器供電的電源模塊6，電源模塊6與單片機1電連接。

需要說明的是，本發(fā)明第一方面實施例提供的泥石流三級預(yù)警器還包括為整個泥石流三級預(yù)警器供電的電源模塊6，電源模塊6與單片機1電連接。

進一步地，電源模塊6包括：

太陽能電池；和/或，

風(fēng)力發(fā)電裝置。

需要說明的是，本發(fā)明第一方面實施例提供的泥石流三級預(yù)警器的電源模塊6包括太陽能電池和風(fēng)力發(fā)電裝置中的一種或多種。

本發(fā)明第二方面的實施例提供了一種泥石流三級預(yù)警方法，通過設(shè)置雨量監(jiān)測裝置3監(jiān)測當(dāng)?shù)亟涤炅?，?dāng)雨量達到預(yù)定降雨量時，泥石流三級預(yù)警器發(fā)出一級預(yù)警；

通過設(shè)置壓力監(jiān)測裝置4監(jiān)測水流及表層土壤的壓力，當(dāng)水流及表層土壤壓力增大到預(yù)設(shè)值時，泥石流三級預(yù)警器發(fā)出二級預(yù)警；

通過設(shè)置地下土層位移監(jiān)測裝置5監(jiān)測地下土層的位移變化，當(dāng)?shù)叵峦翆游灰七_到預(yù)設(shè)值時，泥石流三級預(yù)警器發(fā)出三級預(yù)警。

本發(fā)明第二方面的實施例提供的一種泥石流三級預(yù)警方法可實現(xiàn)泥石流災(zāi)害發(fā)生前和發(fā)生時有預(yù)報警報的功能，在安裝泥石流三級預(yù)警器的小范圍內(nèi)通過多次警報，提醒人們，達到警報的作用，讓人們能提前防范，減少損失和傷亡。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。