[发明专利]一种地质灾害预测系统

摘要

本发明公开了一种地质灾害预测系统，包括数据采集模块、地质环境空间信息监测模块、监控中心、预测分析模块、专家评估模块、数学模型建立模块、全息投影系统、虚拟参数作动模块、虚拟传感器和仿真分析模块。本发明实现了地质环境的实时和全方位监测，且可以通过全息投影系统，将地质情况展现在工作人员的面前，使得工作人员可以身临其境的观察地质的变化情况，为治理措施的制定提供了可靠的参考；基于Flac3D的数值模拟计算不同监测数据所对应的模型，提高了预测分析的精确度，且所得的治理措施均可进行仿真模拟分析，从而可以得到具有针对性的治理措施；采用ZigBee网络拓扑结构，从而满足了多节点、大面积的监测需求。

主权项

一种地质灾害预测系统，其特征在于，包括数据采集模块，包括传感器节点模块、GNSS基准站子系统和地表形变监测装置，用于实时获取待监测地质环境数据，并将采集到的数据通过数据传输模块发送到监控中心；地质环境空间信息监测模块，通过固定高程校正点获取地质环境空间信息，并将获取的地质环境空间信息通过数据传输模块发送到监控中心；监控中心，用于将接收到的数据传输模块所发送的地质环境数据发送到预测分析模块、专家评估模块和数学模型建立模块，并储存于数据库内；用于将接收到的环境数据转换为全息投影系统所能识别的格式发送到全息投影系统；用于接收人机操作模块输入的数据调用命令，在数据库内调用相应的数据发送到显示屏进行显示；还用于接收人机操作模块输入的控制命令，并按照预设的算法将其发送到对应的模块；预测分析模块，用于根据预设的算法对接收到的数据进行计算评估，得出地质环境评估结果，并将所得地质环境评估结果发送到显示屏进行显示，发送到对应的数据库进行储存；专家评估模块，用于储存各类典型的地质环境数据以及其所可能带来的地质灾害情况，用于将接收到的地质环境数据与所存储的数据进行类似度对比，并将比对结果按照相似度进行升序或降序排序后，发送给显示屏；数学模型建立模块，通过Flac3D根据接收到的监测数据进行地质物理数学模型的建立；全息投影系统，包括空气屏幕生成系统、若干组3D投影仪和素材数据库，用于根据中央处理器发送的控制命令从素材数据库内调用相应的数据建立各种地质环境模型；虚拟参数作动模块，用于与数学模型建立模块中的各元素建立关系后，在指定的范围内对参数进行变动，从而驱动各种仿真分析方法针对不同的参数进行计算求解；并用于改变转移节点的位置、方向设置，使数学模型运动；还用于根据接收的控制命令进行数学模型的分解、切割、放大和缩小；虚拟传感器，为在所建立的数学模型中插入能达到直接获取相应的结果或信息目标的逻辑单元；仿真分析模块，内设各种仿真分析方法和仿真分析算法；所述虚拟参数作动模块通过循环执行仿真分析模块，将结果反馈给仿真分析模块，仿真分析模块提取结果，并将结果发送到所述虚拟传感器，所述虚拟传感器接收结果并自动显示结果数据。