[发明专利]面向铁路防灾的山体滑坡监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种山体滑坡监测系统，尤其涉及一种通过传感器监测山体滑坡实现铁路防灾的监测系统，属于防灾减灾技术领域。

背景技术

公路及铁路运输承担着陆上绝大部分的交通运输任务，发达的公路及铁路交通运输网络是任何一个国家或地区实现经济快速发展的先决条件。公路和铁路沿线往往有相当多的自然灾害，例如强风、降雪、洪水、地震、火灾、落石和路基沉降等。山体滑坡是公路和铁路沿线广泛存在的一种地质灾害。它是由特殊地质构造引发的一种地质变化，往往会造成次生地质灾害。

山体滑坡监测就是通过各种技术方法来预测山体滑坡的趋势，是预防山体滑坡造成次生地质灾害的主要手段。通过山体滑坡监测，可以了解和掌握滑坡体的演变过程，及时捕捉滑坡灾害的特征信息，以便在山体滑坡形成次生灾害前及时发出警报，以免造成生命财产的损失。山体滑坡监测需要做到不间断监测，才能保证交通运输的安全运行。

目前，用于山体滑坡监测的技术方法中，人工测量技术不仅自动化程度低，而且劳动量过大，也难以实现长时间的实时测量。现有的主要监测技术说明如下：（1）图像识别技术，虽然解决了实时动态监测的问题，但在雨、雪、雾等恶劣天气条件下，智能图像识别精度下降，监测误报时有发生，甚至发生险情反而漏报。用人工观测图像代替智能图像识别也只是短期的权宜之计，24小时不间断观测难以持久，另外图像监测系统的造价高，也使此技术难以广泛应用；（2）拉线位移监测，此法理论上简单，但受地理环境限制，在滑坡易发生的山区拉线监测工程量大且难度极高，存在安全隐患，也极难实际应用；（3）GPS定位技术，虽然可以实现实时动态测量，但要实现对滑坡的监测就需要GPS定位达到1米以内的精度，这样的精度至少需要2台基站式GPS联合辅助进行实时动态监测，造价昂贵，难以实现；（4）倾角监测技术，此技术是通过监测地面倾角的变化来预测滑坡趋势，但很多滑坡发生时先出现地面平移下沉，并不一定发生地面倾斜，因此倾角监测技术的局限性较大。另外，现有的这些监测技术都需要先解决供电的问题，在滑坡易发生的山区为监测滑坡专门拉线供电几乎是不可能的，即使实现了拉电上山，也存在人和牲畜触电的危险。

申请号为201110086453.7的中国专利申请公开了一种山体滑坡实时监测与预警系统，包括一个主控节点和多个传感器节点。传感器节点由GPS模块、振动触发模块、MEMS加速度计、存储器、ARM处理器、无线传输模块和电源模块构成。控节点由GPS模块、无线传输模块、存储器、ARM处理器和报警器组成。传感器节点通过GPS模块采集山体形变参数，通过MEMS加速度计采集瞬时地下振动异常信号，并将这些数据通过无线传输模块发送给主控节点。主控节点通过无线输模块接收传感器节点的山体形变参数和地下瞬时振动异常数据，并对其进行综合分析，将滑坡预警信息发送给报警器。

发明内容

针对现有技术所存在的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种面向铁路防灾的山体滑坡监测系统。该系统能够实时无人监测山体滑坡信息，提前预警，有效保证行车安全。

为实现上述的发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种面向铁路防灾的山体滑坡监测系统，包括：山体滑坡检测系统、监控主机系统和山体滑坡感测系统；

所述山体滑坡感测系统感测山体滑坡变化信息，并传输至所述山体滑坡检测系统；

所述山体滑坡检测系统接收所述山体滑坡变化信息后，处理并转换为感测信号，传输至所述监控主机系统；

所述监控主机系统储存并处理所述山体滑坡变化信息。

其中较优地，所述山体滑坡检测系统包括滤波单元、光电转换单元、信号处理单元、通信单元；

所述滤波单元接收所述山体滑坡感测系统传输的山体滑坡变化信息，传输至所述光电转换单元；所述光电转换单元将所述山体滑坡变化信息由光信号转换成电信号，传输至所述信号处理单元；所述信号处理单元处理转换后的电信号，传输至所述通信单元；所述通信单元通过通信链路传输所述转换后的电信号至所述监控主机系统。

其中较优地，所述山体滑坡感测系统沿铁路路基或沿山体面向铁轨一侧铺设。

其中较优地，所述山体滑坡感测系统包括光源和多个光纤传感器。

其中较优地，所述光源和所述光纤传感器之间设置有隔离器。

其中较优地，所述山体滑坡检测系统和所述山体滑坡检测系统通过光纤耦合器连接。

本发明所提供的山体滑坡监测系统成本较低、抗干扰能力强，能实时监测山体滑坡变化信息，并具有高安全性和高可靠性等有益效果。