本发明涉及地质灾害监测技术领域，特别涉及一种山体滑坡预警系统。
背景技术：
近年来国内外地震、山体滑坡、泥石流等地质灾害频发。山体滑坡是指斜坡上的土体或岩石受到地震、地质构造变异、地壳运动、降水、河水冲刷、地下水活动、人为破环等茵素的影响，在重力作用下沿着软弱面或软弱带等结构面整体或分散地顺坡向下滑动的自然现象。
然而，发明人经研究发现，当前对滑坡、塌陷等地质灾害的预警通常都是政府行为，需要动员大量的人力、物力，利用大型、昂贵的仪器设备进行监测。因此，急需一种低成本、操作简便的能够对山体滑坡等地质灾害进行预警的系统，以解决乡村、企业和个人对滑坡、塌陷等地质灾害预警的需求。
技术实现要素：
基于此，为解决现有技术中的技术问题，特提出了一种山体滑坡预警系统，包括预警监测中心、多个监测传感终端、多个视频监控终端、无线通信网络；
其中，所述预警监测中心包括定位装置、数据处理器、显示装置、无线传输装置、预警装置；
其中，所述监测传感终端包括定位装置、振动触发装置、速度传感器、加速度传感器、无线传输装置；
其中，所述视频监控终端包括摄像头、无线传输装置；
所述预警监测中心、所述监测传感终端、所述视频监控终端之间利用其各自具有的无线传输装置通过所述无线通信网络进行通信及数据传输处理；
所述监测传感终端分布式地设置在监测山体的不同位置，用于监测该山体不同位置的形变信息和振动信息；
所述预警监测中心通过无线通信网络接收每个监测传感终端采集到的山体不同位置的形变信息和振动信息，并对形变信息和振动信息进行信息融合处理，得到山体状态和山体滑坡预警信息；
所述视频监控终端分布式地设置在监测山体的不同位置，所述视频监控终端的摄像头拍摄实时的监控视频信号并通过无线传输装置传输至预警监测中心。
在一种实施例中，所述监测传感终端的定位装置根据卫星信号和所述预警监测中心发送的差分信号计算得到其自身的定位信息并传输给所述预警监测中心；所述预警监测中心通过无线通信网络接收不同监测传感终端的定位信息，并根据预警监测中心的定位装置中的定位信息计算出不同监测传感终端与所述预警监测中心之间的相对位置信息，由数据处理器得计算到山体的形变参数，根据山体的形变参数对山体滑坡进行预警。
在一种实施例中，所述监测传感终端的振动触发装置监测到山体发生异常振动时触发速度传感器、加速度传感器采集瞬时振动信号，并将该瞬时振动信号传递到所述预警监测中心；所述预警监测中心根据山体形变参数和速度传感器、加速度传感器提供的瞬时振动信号，由数据处理器计算山体滑坡发生概率，并根据计算结果决定是否启动预警装置发出山体滑坡预警信号。
在一种实施例中，在监测山体上选定圆形区域，所述监测传感终端等间距地设置在该圆形区域的圆周上；所述监测传感终端的加速度传感器感测垂直方向的加速度值，所述监测传感终端的速度传感器感测垂直方向的速度；利用所述加速度传感器和所述速度传感器进行同步感测，分别采集各个监测传感终端所处感测点在垂直方向发生瞬时振动时的垂直方向加速度值和垂直方向速度值；利用获取的各个感测点垂直方向加速度值和垂直方向速度值进行相位计算，分别计算得到各个感测点的垂直方向加速度对垂直方向振动速度在设定的感测时间内的平均相位差，并计算获得各个感测点的平均相位差的平均数值，即为山体滑坡预警值；所述预警监测中心记录并跟踪山体滑坡预警值。
在一种实施例中，所述预警监测中心的工作人员在接收到山体滑坡预警信号后，调取所述视频监控终端的摄像头拍摄的实时监控视频信号，并通过所述预警监测中心的显示装置对现场情况进行查看，判断并确认是否出现山体滑坡；若确认不是山体滑坡，则该次山体滑坡预警结束；若确认是山体滑坡，则进行信息上报和抢险救灾准备。
在一种实施例中，所述监测传感终端还包括地质层含水量传感器、雨量传感器。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1为本发明公开的山体滑坡预警系统的结构示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明公开了一种山体滑坡预警系统，包括预警监测中心、多个监测传感终端、多个视频监控终端、无线通信网络；
所述预警监测中心包括定位装置、数据处理器、显示装置、无线传输装置、预警装置；
所述监测传感终端包括定位装置、振动触发装置、速度传感器、加速度传感器、无线传输装置；
所述视频监控终端包括摄像头、无线传输装置；
所述预警监测中心、所述监测传感终端、所述视频监控终端之间利用其各自具有的无线传输装置通过所述无线通信网络进行通信及数据传输处理；
所述监测传感终端分布式地设置在监测山体的不同位置，用于监测该山体不同位置的形变信息和振动信息；
所述预警监测中心通过无线通信网络接收每个监测传感终端采集到的山体不同位置的形变信息和振动信息，并对形变信息和振动信息进行信息融合处理，得到山体状态和山体滑坡预警信息；
所述监测传感终端分布式地设置在监测山体的不同位置，其中的摄像头拍摄实时的监控视频信号并通过无线传输装置传输至预警监测中心；
其中，所述监测传感终端的定位装置根据卫星信号和所述预警监测中心发送的差分信号计算得到其自身的定位信息并传输给所述预警监测中心；所述预警监测中心通过无线通信网络接收不同监测传感终端的定位信息，并根据预警监测中心的定位装置中的定位信息计算出不同监测传感终端与所述预警监测中心之间的相对位置信息，由数据处理器得计算到山体的形变参数，根据山体的形变参数对山体滑坡进行监测预警。
所述监测传感终端的振动触发装置监测到山体发生异常振动时触发速度传感器及加速度传感器采集瞬时振动信号，并将该瞬时振动信号传递到所述预警监测中心；所述预警监测中心根据山体形变参数和速度传感器、加速度传感器提供的瞬时振动信号，由数据处理器计算出山体滑坡发生概率，并根据计算结果决定是否启动预警装置发出山体滑坡预警信号。
所述预警监测中心的工作人员在接收到山体滑坡预警信号后，调取所述视频监控终端的摄像头拍摄的实时监控视频信号，通过所述预警监测中心的显示装置对现场情况进行查看及二次确认，判断并确认是否出现山体滑坡；若确认不是山体滑坡，则该次山体滑坡预警结束；若确认是山体滑坡，则进行信息上报和抢险救灾准备。
所述监测传感终端还包括地质层含水量传感器、雨量传感器。
其中，在监测山体上选定圆形区域，所述监测传感终端等间距地设置在该圆形区域的圆周上；所述监测传感终端的加速度传感器感测垂直方向的加速度值，所述监测传感终端的速度传感器感测垂直方向的速度；利用所述加速度传感器和所述速度传感器进行同步感测，分别采集各个监测传感终端所处感测点在垂直方向发生瞬时振动时的垂直方向加速度值和垂直方向速度值；
利用获取的各个感测点垂直方向加速度值和垂直方向速度值进行相位计算，分别得出各个感测点的垂直方向加速度对垂直方向振动速度在设定的感测时间内的平均相位差，并计算得到各个感测点的平均相位差的平均数值，即为山体滑坡预警值；所述预警监测中心记录并跟踪山体滑坡预警值；
当山体开始发生滑动时，山体滑坡预警值会明显增加；所述预警监测中心记录并跟踪山体滑坡预警值，当山体滑坡预警值明显上升时，就表示监测的山体可能发生了滑动，所述预警监测中心的数据处理器计算得到山体滑坡发生概率增加，此时启动预警装置发出山体滑坡预警信号。
实施本发明实施例，将具有如下有益效果：
本发明的技术方案免去了人工巡查、监测有滑坡风险的山体，节省了大量的人力物力以及设备开支，可以实现全天候实时监测，且测量精度高、价格便宜，适合大规模推广应用。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
1.一种山体滑坡预警系统，其特征在于，包括预警监测中心、多个监测传感终端、多个视频监控终端、无线通信网络；
其中，所述预警监测中心包括定位装置、数据处理器、显示装置、无线传输装置、预警装置；
其中，所述监测传感终端包括定位装置、振动触发装置、速度传感器、加速度传感器、无线传输装置；
其中，所述视频监控终端包括摄像头、无线传输装置；
所述预警监测中心、所述监测传感终端、所述视频监控终端之间利用其各自具有的无线传输装置通过所述无线通信网络进行通信及数据传输处理；
所述监测传感终端分布式地设置在监测山体的不同位置，用于监测该山体不同位置的形变信息和振动信息；
所述预警监测中心通过无线通信网络接收每个监测传感终端采集到的山体不同位置的形变信息和振动信息，并对形变信息和振动信息进行信息融合处理，得到山体状态和山体滑坡预警信息；
所述视频监控终端分布式地设置在监测山体的不同位置，所述视频监控终端的摄像头拍摄实时的监控视频信号并通过无线传输装置传输至预警监测中心。
2.根据权利要求1所述的山体滑坡预警系统，其特征在于，
其中，所述监测传感终端的定位装置根据卫星信号和所述预警监测中心发送的差分信号计算得到其自身的定位信息并传输给所述预警监测中心；所述预警监测中心通过无线通信网络接收不同监测传感终端的定位信息，并根据预警监测中心的定位装置中的定位信息计算出不同监测传感终端与所述预警监测中心之间的相对位置信息，由数据处理器得计算到山体的形变参数，根据山体的形变参数对山体滑坡进行监测预警。
3.根据权利要求2所述的山体滑坡预警系统，其特征在于，
其中，所述监测传感终端的振动触发装置监测到山体发生异常振动时触发速度传感器、加速度传感器采集瞬时振动信号，并将所述瞬时振动信号传递到所述预警监测中心；所述预警监测中心根据山体形变参数和速度传感器、加速度传感器提供的瞬时振动信号，由数据处理器计算山体滑坡发生概率，并根据计算结果启动预警装置发出山体滑坡预警信号。
4.根据权利要求3所述的山体滑坡预警系统，其特征在于，
其中，在监测山体上选定圆形区域，所述监测传感终端等间距地设置在该圆形区域的圆周上；所述监测传感终端的加速度传感器感测垂直方向的加速度值，所述监测传感终端的速度传感器感测垂直方向的速度；利用所述加速度传感器和所述速度传感器进行同步感测，分别采集各个监测传感终端所处感测点在垂直方向发生瞬时振动时的垂直方向加速度值和垂直方向速度值；利用获取的各个感测点垂直方向加速度值和垂直方向速度值进行相位计算，分别计算得到各个感测点的垂直方向加速度对垂直方向振动速度在设定的感测时间内的平均相位差，并计算获得各个感测点的平均相位差的平均数值，即为山体滑坡预警值；所述预警监测中心记录并跟踪山体滑坡预警值。
5.根据权利要求4所述的山体滑坡预警系统，其特征在于，
所述预警监测中心的工作人员在接收到山体滑坡预警信号后，调取所述视频监控终端的摄像头拍摄的实时监控视频信号，并通过所述预警监测中心的显示装置对现场情况进行查看，判断并确认是否出现山体滑坡；若确认不是山体滑坡，则该次山体滑坡预警结束；若确认是山体滑坡，则进行信息上报和抢险救灾准备。
6.根据权利要求1-5任一项所述所述的山体滑坡预警系统，其特征在于，
所述监测传感终端还包括地质层含水量传感器、雨量传感器。
技术总结