山体滑坡监控预警完整系统

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谈基于物联网技术的山体滑坡监测预警系统

谈基于物联网技术的山体滑坡监测预警系统

物联 网监测 系统 的设计初衷 在于 , 通 过 自动化 的控制 系统来
在该 系 统 中, 自 滑坡 预警 系统 , 能够 及时地 发 出预警信 息 , 从 而减 小滑坡 所 带来 完成需 消耗 大量人力 劳动所 完成 的工作 。因而 , 动化 的数据采集 系统部署完成之 后 , 即可在制定 的程序设计 下运 的危 害。
程 中由于人 为因素所导 致的数据 失真的情况 , 为数据 的客观 性提
为了及 时获取 滑坡 的临灾信 息 , 有效避 免人员伤 亡 以及 财产 供 了保 障。 2 ) 可大范围布设 。 损失 , 我国采取 了多种有效的措施 , 例 如建立群测 群 防体 系 、 开展
边坡施工 段的汛期巡查 、 排查危 险边坡 的 隐患点 、 对危 险边坡 的
的现 实 意 义 和社 会 意义 。
该监测及预 警 系统 与传 统 的监测 手 段相 比, 具 有 以 下几 点 1 ) 实时性传输数据 。
滑坡是 山区 、 丘陵地 区常见的地质灾 害 , 危 害 巨大 , 对人 们的 优势 :
传感器 的数据采集 能够在现场 实时进行 , 可排 除采集数 据过
o f D e e p D i a p h r a g m Wa l l [ J ] . F i e l d M e a s u r e m e n t s i n G e o m e 一 [ 4 ] D G / T J 0 8 —2 0 7 3 —2 0 1 O , 地下连续墙施 工规程 [ S ]
基于物联网技术 的山体滑 坡监 测预警 系统包 括现 场布 设 的 2 基 于物联 网技 术 的 山体 滑坡 监测预 警 系统 的架构 以物联网技术作为基础 , 扩展延伸 所架构 的山体滑坡 的监测 分布式传感器 、 传感 器数 据采集 处理器 、 汇 聚传感 器数 据 的通讯 总体上分 为以下 4个层次 : 网络 、 监控 中心 的数据处理和信息 发布系统 软件 。根据监测 范 围 预警 系统 , 1 ) 传感层 。 的不同 , 物联 网监测 系统又被划分 为区域监测 预警系统 和单体监

滑坡在线安全监测系统方案

滑坡在线安全监测系统方案

滑坡在线安全监测系统方案一、系统概述滑坡在线安全监测系统,旨在通过高科技手段,对滑坡体进行实时监测,及时掌握滑坡体的变化情况,为政府部门和救援机构提供决策依据。

系统主要包括数据采集、传输、处理、预警和发布五个环节。

二、数据采集1.感应器部署:在滑坡体表面和内部,布置各类感应器,如位移感应器、倾角仪、土壤水分仪等,实时采集滑坡体的各项数据。

2.视频监控:在关键部位安装高清摄像头,对滑坡体表面进行实时监控,捕捉异常变化。

3.数据采集器:将感应器和摄像头的数据,通过数据采集器汇总,再传输至数据处理中心。

三、数据传输1.有线传输:利用光纤、网线等,将有线设备连接至数据处理中心。

2.无线传输:对于无法布线的区域,采用无线传输技术,如4G、5G、LoRa等,将数据实时传输至数据处理中心。

四、数据处理1.数据清洗:对采集到的原始数据进行清洗,剔除异常值,保证数据的准确性。

2.数据分析:运用大数据分析和技术,对数据进行实时分析,判断滑坡体的稳定性和发展趋势。

3.预警模型:结合历史数据、地形地貌、气象等因素,建立预警模型,为滑坡预警提供科学依据。

五、预警与发布1.预警等级:根据预警模型分析结果,设定预警等级,如蓝色、黄色、橙色、红色等。

2.预警发布:通过手机短信、、微博等渠道,将预警信息实时发布给政府部门、救援机构及附近居民。

3.应急响应:根据预警等级,启动应急预案,组织人员疏散、物资调度等应急措施。

六、系统优势1.实时监测:通过感应器和摄像头,实时掌握滑坡体的变化情况。

2.高精度预警:运用大数据分析和技术,提高预警准确性。

3.快速响应:预警信息实时发布,为政府部门和救援机构提供决策依据。

4.安全可靠:系统采用成熟的技术,确保稳定运行,为用户提供可靠的监测数据。

七、实施步骤1.调查研究:对滑坡体进行详细调查,了解地形地貌、地质构造、气象等因素。

2.设计方案:根据调查结果,制定滑坡在线安全监测系统方案。

3.设备采购:选购性能稳定、质量可靠的监测设备。

基于ZigBee技术的山体滑坡预警系统设计

基于ZigBee技术的山体滑坡预警系统设计

基于ZigBee技术的山体滑坡预警系统设计0 引言我国是一个多山的国家,并且地质条件复杂,因此成为世界上山体滑坡灾情最严重的国家之一。

山体滑坡的预警方式可以分为有线和无线两大类。

在山体滑坡监测区域,地理条件一般比较复杂,线路架设困难、电源供给不便,使得有线系统部署起来非常困难,系统维护十分不便,并且监测网络结构的可靠性不高。

由于无线传输技术的不断提高和成熟,使得无线传感器网络,这种全新的网络化信息获取与处理技术得到应用,这种技术具有自组网、无线多跳路由和多路径数据传输功能[1]。

基于此,本文针对山体滑坡监测提出以无线传感器网络技术为基础,构建山体监测区域无线传感器监测网络,结合ZigBee通信技术,实现对监测区域的远程实时监控,并通过对采集数据的分析和处理,实现对山体滑坡的预警。

1 ZigBee技术ZigBee技术作为一种新兴的无线通信技术,是一组基于IEEE802.15.4无线标准研制开发的有关组网、安全和应用软件方面的技术标准。

ZigBee工作在20~250kbps的较低速率,满足监控的数据传输要求。

增加RF发射功率后,传输距离可增加到1~3km,如果通过路由和节点间通信的接力,传输距离将更远。

因此,ZigBee技术可实现在无GPRS信号区与有信号区的传输连接。

ZigBee技术响应速度较快,可以将灾害的预警时间提前。

ZigBee可采用星状、片状和网状网络结构,最多可组成65000个节点的大网。

ZigBee网络可以实现自我组态与自我修复的功能,实现节点加入或离开网络、接收或抛弃其它节点以及路由查找和传送数据等功能,支持多种路由算法和多种网络拓扑结构。

2 预警系统设计文中将山体滑坡监控系统分成三部分——传输网络、无线传感器监控单元和远端管理平台。

2.1 传输网络传输网络由ZigBee网络和GPRS网络组成。

ZigBee网络将无线传感器采集的信号传输给GPRS模块,然后GPRS模块将数据传输给远端管理平台。

山区公路滑坡实时远程监测与预警系统

山区公路滑坡实时远程监测与预警系统

山区公路滑坡实时远程监测与预警系统利用精度为1mm的拉索式位移计和精度为0.1mm的雨量计测量公路边坡的表面位移和降雨量,并将测量数据通过GPRS系统传送到远程计算机,以实现公路滑坡的实时远程监控和预警。

同时采用太阳能供电设备为整个系统提供电力。

该系统具有经济、节能、自动化、高效等优点。

标签:公路滑坡;实时远程监控;预警引言中国山区面积是全国面积的69%。

公路滑坡是山区最常见的自然灾害。

公路滑坡造成交通堵塞,人员伤亡,经济损失和环境破坏。

随着无线通信技术的发展,远程监控和预警系统被开发并应用于水电站,采矿和隧道。

但在公路工程中并不常用。

实际上,公路边坡的特点是沿路分布,区间长,规模小,数量多并且缺乏统计数据。

这就导致了监控成本高,预警困难。

目前,常用的检测方法依旧是手动操作,不能够在糟糕的环境和气候条件中获取数据。

尽管GPS可以实现远程监控,但精度只有3-5mm。

本文介绍一种远程监测和预警系统,硬件系统是由位移计,网格雨量计,数据采集和传输单元,太阳能供电设备集成。

本文介绍的实时远程监测和预警系统具有低成本,节能,自动化程度高,高效的优点。

1 监测系统介绍该系统主要包括位移计、雨量计、数据采集和传输单元。

数据传输主要基于GPRS系统实现。

GPRS是一种基于全球移动通信系统的无线分组交换服务系统。

它可以提供点对点,广域无线互联网协议连接。

在GSM覆盖的任何地方,GPRS 可用于提供强大的便捷的数据传输方案。

数据收集器从触发式位移计和网格雨量计采集数据,并输送数据到GPRS模块,该模块负责将数据包转换并传输至GPRS无线基站。

通过数据接收软件,监测和控制中心的服务器可以从互联网实时接收数据,并且储存数据到数据库,以供数据管理、查询、分析和网络共享。

1.1 拉索式位移计拉索式位移计是用来测量待测点与相对固定点之间的相对位移。

测量精度为1mm,测量范围为400mm。

当拉索超过1mm,将触发脉冲信号并发送到发射机。

山体滑坡的预警原理是什么

山体滑坡的预警原理是什么

山体滑坡的预警原理是什么山体滑坡的预警原理是通过对山体的变形、位移、摩阻力等参数进行实时监测分析,以及通过地质、地形、气候等相关信息的综合分析,来预测山体滑坡的发生。

一、变形监测:变形监测是山体滑坡预警的基础。

常用的变形监测方法包括全站仪测量、地面测量、建筑物与地面的相对位移、GPS测量等。

全站仪测量可以准确测量山体各个监测点的坐标变化,地面测量通过周期性地利用水准仪、经纬仪等进行测量,获得山体地形的变化情况。

建筑物与地面的相对位移是指建筑物在滑坡发生时与地面之间的相对位移,可以通过位移计等设备进行实时监测。

GPS测量是通过全球导航卫星系统获得卫星定位数据,推算出山体的位移和变形。

二、位移监测:位移监测主要是对山体内部的位移进行监测。

常用的位移监测方法包括倾斜仪、测斜仪、红外测斜仪等。

倾斜仪通过监测山体的倾斜角度来判断位移情况,测斜仪通过测量山体表面的倾斜,推算出山体内部的位移情况。

红外测斜仪则是通过激光扫描和反射原理,测量山体表面相对位移。

三、摩阻力监测:摩阻力监测是通过测量山体内部材料之间的摩擦力来判断山体滑坡的发生概率。

常用的摩阻力监测方法包括沉降计、墙体压力计、土压力计等。

沉降计是通过测量山体表面和建筑物的沉降程度来推算出山体的摩阻力。

墙体压力计则是通过测量山体表面与墙体之间的相对应力变化来判断摩阻力变化情况。

土压力计是通过测量山体内部土体受力情况,推算出山体的摩阻力。

四、综合分析:除了单一参数的监测之外,还需要对地质、地形、气候等相关信息进行综合分析,来判断山体滑坡的发生概率。

地质分析可以通过地质勘探、地质测量等手段,了解山体的地形、岩层结构、地下水情况等。

地形分析可以通过遥感技术和地形测量,获得山地的地形特征,推算出可能发生滑坡的区域。

气候分析可以通过气象站的数据,了解降雨量、温度、湿度等气象因素对滑坡的影响。

综上所述,山体滑坡的预警原理是通过对山体的变形、位移、摩阻力等参数进行实时监测分析,以及通过地质、地形、气候等相关信息的综合分析,来预测山体滑坡的发生概率。

声发射的边坡灾害无线智能监控预警系统

声发射的边坡灾害无线智能监控预警系统
入 ,我 们 会 充 分利 用 相 关领 域 的先 进 技 术 ,不 断 改 进 更 新 , 在 智 能 系统 开 发 等 方面 多做 工 作 , 以 求研 制 出一 套 具 有 国 际 先 进 水 平 的基 于 声 发 射 边 坡 地 质 灾 害 无 线 智 能 实 时 监 控 预 警
出边坡滑坡时声发射能量 的峰值 ,我们做 了在 冲击荷 载作用 下的 白云岩声发射试验。在8 u 时 ,有一个很大的声发 射能 0s 量 出现 ,此时试件接近于破坏状态 ,但并没有 完全破坏 ,还 具有一定 的承载能 力,裂纹会进一步扩展 ,直 到最后完 全破
公 路 边 坡 预 警 ,滑坡 、泥 石流 监 测 , 隧道 开 挖 地 面 沉 降 ,路
堤沉 陷破坏等 的预测预警 在水利水 电建设 方面 ,可用于大 坝 、大堤位移和沉 陷的智 能监测预警 :在岩土工程 方面 ,可 用于高边坡 、建筑物 、基坑、挡土墙破坏的监测预警。 ( 提 出了滑 坡预 警模 式 ,但 由于岩体边 坡的机理复 5) 杂性 ,预警阈值 的确定 有一定 的局 限性 ,随着课题 的研究深
智 能接收分析系统由数据 接收设备和数据 处理计 算机 。
数据 接收设备用来接收数据发射设备 的数据信号 并将采集 的
信号传递 给数据处理计算机 ,数据 处理计算机通过计 算比较
声 发 射值 与 阈 值 的 相 关 关 系 ,做 出相 应 级 别 的预 警措 施 。 为
裂纹 ,这时所布置的传感器探头就会接 收到声发射信号 ,可 以对损伤点进行定位 ,一个定位点就是 一个事件数 :随着加 载时间的增长 ,事件数会继续增加 ,最后所 有的事件数形成 岩石试件的宏观破裂面 ,此时 ,声 发射事件数也不再增加 ,
了连 续接收现场数据信号 ,数据接 收设 备电源要保持接通状
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山体滑坡预警监测系统 一、 需求概述 1. 山体滑坡24小时全天候监测需求 监测区域处于滑坡多发地段,临近居民区,需要采取24小时全天候的预警动态监测手段,及时发出监测预警信息, 预警山体滑坡、泥石流等地质灾害而免受或减少损失。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。

2. 自动报警定位需求

支持在山体滑坡或泥石流等地质灾害发生前,通过精密仪器及时监测出山体松动、偏移的微小征兆,在及时发现并立刻自动报警的同时,迅速确认并在监测地图上显示滑坡位置。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。

3. 预警预测需求

支持通过分析长期的山体位移变化,预测未来可能产生的安全隐患,提前做好防范补救准备。

4. 信息查询管理需求 可以对历史监测数据、报警数据、统计图表数据等进行查询管理。并建立数据档案,用于长期监测研究。 二、 系统总体方案 1. 系统总体架构方案

残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。 1) 基础层

基础成主要是整个系统的基础硬件,是整个系统架构的基础。

数据传输与接收接口服务 基础层

实时监测数据 历史监测数据 基础地理数据 报警信息数据 监测分析数据

据层

自动监测预警软件 预测分析管理软件 滑坡位置方向监测 预警短信发布管理监测数据管理存储历史数据查询管理 报警信息查询软件 数据收发接口管理系统维护管理软件

应用层

表现层 主要有激光测距传感器终端、网络平台、计算机等硬件设备。监测终端采集数据通过传输网络与计算机平台互通,形成一个集成的系统。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。 2) 数据层

整个系统的数据包括传感器监测的实时数据、历史数据、图表分析数据、报警信息数据、历史报警信息数据、地理空间数据等。是整个系统的数据核心。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。

3) 应用层 在基础层和数据层基础上,开发应用系统,包括数据管理、自动报警、图形分析预测等若干功能软件 4) 表现层 是指最终系统的操作界面,将有电子地图为系统地图,实现各种功能包括报警、图表查询、图形分析等功能操作界面。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。

2. 系统总体配置方案

本系统从用户需求出发需求配置:激光测距监测设备终端设备、监测预警平台软件、无线传输设备。 1) 激光测距监测设备3套。 光靶标 主机 2) 无线传输设备(传输、接收各3套)。

3) 预警监测系统平台软件。 (1) 自动动态监测预警软件 (2) 滑坡预测分析管理软件 (3) 滑坡预警位置和滑坡方向监测软件 (4) 预警短信发布管理软件 (5) 监测数据管理存储软件 (6) 历史监测数据查询管理软件 (7) 报警信息查询软件 (8) 数据收发接口管理软件 (9) 系统维护管理软件 3. 系统网络拓扑图 1) 激光测距传感器终端 山体上设置固定靶标。并设置固定激光测距仪对准相应靶标,实现24小时在线监测。 2) 传感器数据收发模块 数据发射端收集三套激光传感器的数据,并将其无线传输到接收端。 3) 监测预警平台 负责所有数据的存储,包括监测的距离数据、地图数据、设备信息数据、位置数据、运营数据、日志数据等。并实现系统功能。厦礴恳

蹒骈時盡继價骚。 监测预警中心边坡靶点

激光测距传感器自动报警定位

图形分析预测

±1毫米

系统拓扑图 三、 系统总体功能 1. 自动动态监测预警软件 1) 传感器实时监测数据采集 自动接收来自传感器接收软件传送来了实时监测数据,能够实时获取激光测距传感器的关键参数和测量的距离值。 2) 自动报警 运用相应的算法,分析实时的温度、湿度、地质等因素结合测距数据,实现自动报警。 3) 交互确认 一旦发生报警情况,弹出相应报警信息,实现人机交互的形式,结合人的经验知识再进行报警核实。

2. 滑坡预测分析管理软件 根据长时间的监测统计数据绘制靶标位移偏离波动标,根据标来判断近期的地质活动情况,一次分析预测近期可能发生的自然灾害,并提前预警。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。 1) 山体滑坡的运动趋势分析 根据连续监测的数据,分析山体滑坡的运动趋势。

2) 影响范围分析 通过分析山体滑坡的位置和运动速度,确定其影响范围。

3) 财产损失评估 评估山体滑坡造成的财产损失,可以通过山体滑坡的影响面积,以及地图数据提供的居民区财产数据等信息,分析财产损失。鹅娅

尽損鹌惨歷茏鴛賴。 3. 滑坡预警位置和滑坡方向监测软件 1) 滑坡位置定位 一旦确认报警信息,立即通过地图定位功能实现滑坡位置定位。并将目标点快速显示地图上的具体位置并闪烁提醒,报警声音提示。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。

2) 滑坡运动分析 运用相应的算法,分析实时的温度、湿度、地质等因素结合测距数据,分析滑坡的运动方向。模拟运动趋势。 4. 预警短信发布管理软件 实现 1) 短信编辑管理。 支持监测中心和监管人员之间进行短信编辑、人员编辑、通信号码编辑、修改、添加、删除等管理功能。 2) 短信发布管理。 支持监测中心和监管人员进行短信通信、单发、群发或按预定时间、区域、按人员编组发送等功能 3) 短信数据库管理 支持短信数据管理、安全管理、查询权限设置、数据存储等功能。

5. 历史监测数据查询管理软件 可以对传感器监测的历史数据进行查询、统计、输出等功能。 6. 报警信息查询软件 监测中心存储所有的报警信息,并进行统计分类,可查询单个或多个报警信息点的报警时间、报警区域等信息。 7. 传感器数据发送与接收软件 集成多路激光测距传感器并且具有存储功能,可以保证高速测量方式下数据不丢失,并且实现激光测距监测设备的数据和监测中心平台之间进行实时传输交换。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。

8. 系统维护管理软件

对监测中心的用户信息进行保密设置,防止用户信息的泄漏盗取。对系统定期进行维护,包括数据库维护,系统功能模块维护,以及接口维护。设置不同权限实现不同功能。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。 四、 系统数据库 山体滑坡监测预警系统数据库的组成包括:预警监测数据库、监测管理数据库和地图数据库。

山体滑坡预警监测系统地图数据库行政区数据

居民区数据

基础设施数据

预警监测数据库预测分析数据报警信息数据实时监测数据短信平台数据监测管理数据库监测设备数据历史监测数据报警记录信息系统运行数据

数据库内容 1) 预警监测数据库

 实时监测数据。激光测距监测仪器获取的实时的现场数据,包括靶标距离、天气温度、湿度等实时数据。  报警信息数据。指自动监测的报警信息,实时数据。  短信平台数据。在线编辑短信、收发短信数据。  预测分析数据。监测数据图表,山体滑坡的方向、速度、趋势等。 2) 监测管理数据库  历史监测数据库。激光测距监测设备采集的数据录入历史档案入库,方便用户查询统计。  报警记录数据。存储历史报警信息方便被查和统计历史事件。  监测设备属性数据库。主要存储设备的属性数据,包括设备的基础参数以及位置信息。  系统运行数据。存储系统的操作日志,管理日志等信息。 3) 地图数据库  行政区划数据。主要是矢量的形式,显示山坡周围的行政区划,如县、镇、村等区划信息。  基础设施数据。主要是医院、学校、工厂等重点基础设施的信息。  居民区数据。主要是居民区的人口、经济、重点房屋等信息。

五、 硬件技术规格 激光测距仪 激光距离传感器采用激光在线非接触测量物体的位移变化量,特别为工业自动化、交通、钢铁 、建筑、码头等需要进行自动距离位移测量和位置控制而设计研发,具有很高的实用性。适合长期在线监测使用,此系列激光测距传感器可以快速、准确的测量到目标地距离,测量结果可以通过各种接口传输到设备上,以便进行检测、控制等应用,同时激光测距传感器的控制也可通过计算机或其他与其相连的设备来完成。采用精准地红色激光瞄准方式,精度高,量程大,而且具有丰富的输出接口,广泛应用于各种钢铁工业、冶金工业、汽车工业、印刷工业、食品工业等各类工业控制(位移,长度,尺寸,位置,高度、厚度等检测)以及野外长期自动监测、工程现场检测等场合。

主要特点 精确、动态的对各种物体距离进行测量(不需反射镜); 可见光容易对准被测物体; 响应速度高,且可调,测量频率1-15Hz; 测量精度高±1mm,分辨率0.1mm; 功耗稳定,耗电量小,最大功耗1.5W 采用航空插头,性能稳定;输出串口丰富,多种选择(USB、RS232、RS485、RS422、4~20mA、0-10V、开关量等) 传感器可以为无线通讯方式,免去您布线的麻烦。

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