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专利号: 2023114852010
申请人: 甘肃地质灾害防治工程勘查设计院有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 信号装置
更新日期:2025-03-07
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种山体滑坡监测预警系统,其特征在于,包括:多个应力传感器和处理器;所述应力传感器设置在山坡上的多个位置,且在数据库中记录各个应力传感器所在位置的坡度数据和高度数据,并且,在同一高度上,设置多个应力传感器;所述处理器用于:获取各个应力传感器的应力数据、高度数据和坡度数据;获取每个高度上的多个应力传感器的序号;根据每个高度上序号相同的应力传感器的应力数据、高度数据和坡度数据,确定与所述序号对应的山体滑坡危险系数,其中,各个相同序号的应力传感器所在位置与山坡顶点之间的连线处于相同平面内;根据与各个序号对应的山体滑坡危险系数,确定所述山坡是否存在山体滑坡风险;在所述山坡存在山体滑坡风险的情况下,根据与各个序号对应的山体滑坡危险系数,生成预警信号;

根据每个高度上序号相同的应力传感器的应力数据、高度数据和坡度数据,确定与所述序号对应的山体滑坡危险系数,包括:根据高度数据最大的应力传感器的应力数据,和坡度最小的应力传感器的应力数据,确定参考应力传感器,并获取参考应力传感器采集的应力数据作为基准应力数据;根据参考应力传感器坡度数据和所述基准应力数据,以及各个序号相同的应力传感器的坡度数据,确定各个序号相同的应力传感器的第一应力阈值;根据各个序号相同的应力传感器的应力数据,以及所述第一应力阈值,确定应力数据大于或等于第一应力阈值的目标应力传感器;根据所述目标应力传感器的应力数据和所述第一应力阈值,以及所述目标应力传感器的高度数据和坡度数据,确定与所述序号对应的应力累积函数;根据所述应力累积函数,以及所述相同序号的应力传感器所处平面内的山坡的各个位置的高度和坡度,确定与所述序号对应的山体滑坡危险系数。

2.根据权利要求1所述的山体滑坡监测预警系统,其特征在于,根据高度数据最大的应力传感器的应力数据,和坡度最小的应力传感器的应力数据,确定参考应力传感器,并获取参考应力传感器采集的应力数据作为基准应力数据,包括:将高度数据最大的应力传感器和坡度最小的应力传感器采集到的应力数据中的较小者,确定为所述基准应力数据;将采集到所述基准应力数据的应力传感器确定为所述参考应力传感器。

3.根据权利要求1所述的山体滑坡监测预警系统,其特征在于,所述序号相同的应力传感器的高度分布均匀;其中,根据参考应力传感器坡度数据和所述基准应力数据,以及各个序号相同的应力传感器的坡度数据,确定各个序号相同的应力传感器的第一应力阈值,包括:根据公式Fi,j,T=Fi,R[cos(θi,j-θi,R)+cot(θi,j)sin(θi,j-θi,R)]确定第i个序号的第j个高度的应力传感器的第一应力阈值Fi,j,T,其中,θi,j为第i个序号的第j个高度的应力传感器的坡度数据,θi,R为第i个序号的参考应力传感器的坡度数据,Fi,R为第i个序号的基准应力数据。

4.根据权利要求1所述的山体滑坡监测预警系统,其特征在于,根据所述目标应力传感器的应力数据和所述第一应力阈值,以及所述目标应力传感器的高度数据和坡度数据,确定与所述序号对应的应力累积函数,包括:确定所述目标应力传感器的高度数据是否相邻;如果所述目标应力传感器的高度数据相邻,根据公式确定待拟合函数,其中,Fi,j,T为第i个序号的第j个高度的应力传感器的第一应力阈值,Fi,j为第i个序号的第j个高度的目标应力传感器采集的应力数据,θi,j为第i个序号的第j个高度的目标应力传感器采集的坡度数据,hi,j为第i个序号的第j个高度的目标应力传感器采集的高度数据,α、β、δ和ε为待拟合系数;根据目标应力传感器的第一应力阈值、应力数据、坡度数据和高度数据,对所述待拟合函数的待拟合系数进行求解,得到待拟合系数的求解值;根据所述求解值,获得与所述序号对应的应力累积函数。

5.根据权利要求1所述的山体滑坡监测预警系统,其特征在于,根据所述应力累积函数,以及所述相同序号的应力传感器所处平面内的山坡的各个位置的高度和坡度,确定与所述序号对应的山体滑坡危险系数,包括:根据所述应力累积函数、所述相同序号的应力传感器所处平面内的山坡的各个位置的高度和坡度,确定所述应力累积函数在所述相同序号的应力传感器所处平面内的最大值;根据所述最大值和预设的应力累积阈值,确定与所述序号对应的山体滑坡危险系数。

6.根据权利要求1所述的山体滑坡监测预警系统,其特征在于,根据与各个序号对应的山体滑坡危险系数,确定所述山坡是否存在山体滑坡风险,包括:确定山体滑坡危险系数大于或等于第一系数阈值的目标序号的数量;在所述目标序号的数量大于或等于预设数量的情况下,确定所述山坡存在山体滑坡风险。

7.根据权利要求6所述的山体滑坡监测预警系统,其特征在于,在所述山坡存在山体滑坡风险的情况下,根据与各个序号对应的山体滑坡危险系数,生成预警信号,包括:在山体滑坡危险系数大于或等于系数阈值的目标序号相邻,且所述目标序号中至少存在一个序号对应的山体滑坡危险系数大于或等于第二系数阈值的情况下,生成紧急预警信号,否则,生成一般预警信号,其中,所述第二系数阈值大于第一系数阈值。