[发明专利]一种基于温感摄像头的泥石流监测与预警方法

说明书

技术领域

本发明涉及到岩土工程安全监测技术领域，更加具体地说是一种基于温感摄像头的泥石流监测与预警方法。

背景技术

我国西南地区环境气候特殊、地质构造复杂，泥石流等地质灾害时有发生，特别是西南大型工程建筑区和人类居住区，泥石流对人民的生命财产安全构成了重大威胁，准确对泥石流进行监测和预警是保证人民生命财产安全的关键要素之一。

目前对于泥石流的直接监测手段主要为在泥石流潜在发生区域进行视频监控、泥位监测、次声波监测等。

泥石流视频监控主要通过可见光摄像头对目标区域进行监视，其主要不足在于：1)需有人值守。在监控室需设置专门人员对监测画面进行专门监视，人工监视工作量大且效率低；2)需在有可见光情况下实现监测和预警。泥石流视频监控仅能在白天对监测目标区域监控，在夜监因无有效可见光，泥石流视频监控系统无法成像，泥石流监控系统在夜间失效。

泥位监测通过在目标区域选择监测点，通过监测点泥位高度进行预警，其缺陷在于：1)易发生误报警。当动物经过泥位监测点时，改变了监测点所在部位的泥位高度从而出触发误报警；2)覆盖面小，监测效率低。因泥位监测是在泥石流潜在发生区选取典型部位设置监测点，当监测点设置位置未发生泥石流或延时发生而泥石流潜在发生区其他部位发生泥石流时，无法预警或延时预警，不能对整个泥石流潜在发生区实现有效预警。

次声波监测(如专利号：201410342566.2)通过监测泥石流发生时泥石运动发出的次声波进行预警，该方法不足：由于次声波波长较长、不易衰减，其传输距离很远远，次声波声源众多，如易监测到施工现场爆破、地震、海浪冲击等激发的次声波而发生误报警。

发明内容

本发明的目的在于克服上述背景技术的不足之处，而提出一种基于温感摄像头的泥石流监测与预警方法。

本发明的目的是通过如下技术方案来实施的：一种基于温感摄像头的泥石流监测与预警方法，它包括如下步骤；

①、在泥石流潜在的发生区域的对岸或附近视野开阔的稳固基岩或建筑物上安装热辐射温感摄像头，调整所述的热辐射温感摄像头角度对整个目标区域进行实时监测，以便完整的获得监控所述的目标区域的热辐射温感影像；

②、铺设电缆传输信号和供电，实现温感热辐射摄像头和监测中心计算机之间的信号传输；

③、对热辐射温感摄像头的监控区域进行网格单元划分，实时对比分析热辐射温感影像前后时刻各个单元内热辐射温度数据，根据相邻的单元温度变化情况综合判断目标区域内的运动情况；

④、结合目标区域的现场实际情况，可任意选定实时分析范围，所述的热辐射温感摄像头监控范围包含泥石流潜在发生区和无风险区，可仅框选泥石流潜在发生区，以减小实时分析计算量；

⑤、结合目标区域的植被情况、风向变化和非泥石流运动物体的干扰情况，设置温度变化识别的预警阈值，防止风吹草动发生误报警；

⑥、当某个单元的温度发生变化且超过所设阈值时，结合相邻的单元温度变化情况综合分析判断目标区域内泥石的运动情况；

⑦、结合步骤⑤和⑥的综合分析得出结果，若触发监测中心计算机的预警响应方案，则通过邮件、短信方式通知相关人员发出预警信息并迅速撤离危险区域。

在上述技术方案中：所述的热辐射温感摄像头可敏感测得每个单元内物体的微小温度变化小于0.05度并能测得物体表面微小热辐射能量变化。

在上述技术方案中：在步骤②中；所述的电缆传输信号和供电可集中在一根电缆中或单根电缆同时具有传输信号和供电功能。

在上述技术方案中：在步骤①中；若热辐射温感摄像头的安装位置与监测中心计算机安装位置相距较远时，可采用太阳能电池板或无线方式传输信号。

在上述技术方案中：在步骤⑤中；所述的热辐射温感摄像头会根据目标区域内的植被情况、风吹草动、非泥石流运动的温度散发的热辐射大小进行相应成像，以获得所述的目标区域内的温度详细数据。

在上述技术方案中：在步骤③中，所述的网格大小的划分可无限小，具体所述的网格大小和现场需求、计算机性能和实时分析计算量相关。

在上述技术方案中：在步骤③中，所述的网格单元的划分可预先设置在目标区域上。

在上述技术方案中：所述的热辐射温感摄像头将物体发出的热辐射转换成电信号，所述的电信号经信号处理程序处理得到热辐射分析结果，所述的热辐射分析结果图形化即可得到热辐射图像，所述的热辐射分析结果数字化即为物体热辐射数据。