一种水库边坡滑坡地震监测预警装置及方法与流程

本发明涉及水库边坡滑坡地震监测预警，具体为一种水库边坡滑坡地震监测预警装置及方法。

背景技术：

1、边坡稳定性定性分析是在地震地质资料的基础上，综合考虑影响边坡的各种因素，通过工程类比法或图解分析法对边坡的稳定性状况和发展趋势作出估计和预测，其中包括了水库区断裂情况、水库区边坡周围岩石节理发育和岩层面倾向与坡面倾向情况，库边坡滑坡是指由于边坡地质条件不稳定或受到外力作用，导致水库周边土体发生失稳和滑动的现象。这种滑坡灾害可能对生命财产造成严重威胁，因此对水库边坡进行监测和预警具有重要意义，同时地震是导致滑坡发生的主要因素之一。地震动力作用会导致水库边坡土体的应力状态发生变化，进而影响边坡的稳定性。因此，结合地震监测与预警系统，可以及时获取地震信息，并根据地震参数进行滑坡风险评估和预警，能够更好的对这类情况进行防范，同时可以研究地震对于水库边坡滑坡的影响，所以，在此提出了一种水库边坡滑坡地震监测预警装置及方法。

2、目前，水库边坡滑坡地震监测预警方式通常是采用单一的声光预警，依赖单一的预警方式，在发生滑坡和地震等紧急情况时，可能无法提供足够的数据来了解现场的状况，不利于后续的补救行动，所以在此提出了一种水库边坡滑坡地震监测预警装置及方法，通过使用预测算法对趋势进行预测，得到地震参数，并设置预测结果的可视化处理，让预测的趋势信息以及预警信息更加的直观、易懂，用户可以更直接的了解到具体情况，同时根据得到的地震动参数(横波速度、纵波速度和面波速度)及烈度参数等，判断设备所在地以及发现异常点，让用户能够根据预测的情况更好的采取相应的应对措施，降低灾害风险发生的概率。

技术实现思路

1、针对现有技术中预警方式单一以及无法提供足够的数据来了解现场的状况的不足，本发明提供了一种水库边坡滑坡地震监测预警装置及方法，具备更直接的了解到地震以及滑坡之间的联系以及可以完成地震前后对水库边坡的稳定性研究的优点。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种水库边坡滑坡地震监测预警装置：包括

3、用于进行水库边坡滑坡地震数据传感的传感器设备；

4、用于传输传感器数据进行后续分析的数据传输设备；

5、用于对采集到的设备进行初步处理优化的数据处理设备；

6、用于对采集到的传感器数据进行相关分析以及处理的数据分析设备；

7、用于根据分析的数据进行多种方式预警响应的预警设备；

8、用于将分析的数据信息进行实时可视化的数据可视化设备；

9、用于接收多种预警信息以及可视化数据结果的移动接收设备；

10、传感器设备中设置了多种方向的传感器，包括地震传感器、倾斜仪和雨量计，倾斜仪用于监测滑坡面滑移量，地震传感器用于捕捉地震预警情况，雨量计用于监测滑坡的雨量情况，首先通过传感器设备采集各个传感器数据，然后通过数据传输设备进行传感器数据的无线传输，数据传输设备将传感器数据传输到数据处理设备后，数据处理设备会对传感器数据进行初步的优化以及清洗，数据处理设备将传感器数据处理完成后会将传感器数据传输至数据分析设备，数据分析设备对接收到的数据进行边坡稳定性分析，分析完成后将数据传输至数据可视化设备，数据可视化设备将分析的设备进行可视化处理，转换成图表以及图片的形式传输至移动接收设备，同时根据数据分析设备的分析结果，出现问题时会响应异常端口，响应异常端口后会连接到预警设备，预警设备会进行多方式的预警，同时也会响应移动接收设备进行预警，预警设备包括了声光预警、图文预警和视频预警。

11、所述传感器设备包括了视频监控功能，所述数据传输设备使用了lorawan(longrange wide area network)无线通信技术实现传感设备的实时数据传输，lorawan(longrange wide area network)是一种低功耗、远距离的无线通信技术，适用于各种传感器的远距离传输，并且具有非常高的传输稳定性。

12、所述数据处理设备用于初步的接收存储传感器设备监测的传感器数据，同时数据处理设备使用了滤波算法来对数据进行应传感器数据中的噪音、干扰和异常值的或去除，便于后续的数据分析，数据处理设备处理完成数据后会将数据传输至数据分析设备。

13、所述数据分析设备接收到传感器数据后首先会使用数据挖掘算法决策树decision tree对数据的特征数据进行挖掘，提取出有用的特征数据，同时数据分析设备还会根据传感器的数据进行相关数值计算，例如地震基岩水平加速度峰值以及反应谱，最后结合计算的数值通过时间序列分析算法进行传感器数据在时间上的演化和趋势，通过使用时间序列模型如arima、garch来预测未来数据的行为，检测周期性和趋势，并根据得到的地震动参数(横波速度、纵波速度和面波速度)及烈度参数等，判断设备所在地以及发现异常点。

14、所述数据分析设备在计算出数据的变化趋势之后会将结果传输至数据可视化设备，所述数据可视化设备将实时的分析结果进行图文转换，然后数据可视化设备会将可视化的结果传输至移动接收设备中，同时数据分析设备设置了异常端口，在数据分析设备的数据趋势预测出现异常时，会通过异常端口响应预警设备。

15、所述预警设备包括了声光预警、图文预警和视频预警，响应预警时，通过声光预警预警设备会向移动接收设备推送声光预警信息，通过图文预警预警设备会向移动接收设备推送图文方式的预警信息，通过视频预警预警设备会向移动接收设备推送视频方式的预警信息视频预警信息包括例如推送视频预警指南以及异常的趋势预测过程动画。

16、一种水库边坡滑坡地震监测预警装置所使用的方法；

17、步骤1；布置用于采集水库边滑坡稳定性的传感设备；

18、步骤2；建立传感器以及分析设备的数据传输模块；

19、步骤3；对各个传感器采集到的数据进行分析计算，并得出水库斜坡与地震之间的联系；

20、步骤4；根据实时分析的结果进行预警，并添加多元化的预警的方式；

21、步骤5；设置能够实时接收地震预警信息的移动设备。

22、所述步骤1；布置用于采集水库边滑坡稳定性的传感设备；对应了传感器设备中设置的捕捉地震预警情况的地震传感器、监测滑坡面滑移量的倾斜仪和监测滑坡的雨量情况的雨量计；

23、所述步骤2；建立传感器以及分析设备的数据传输模块；对应了传输传感器数据进行后续分析的数据传输设备；

24、所述步骤3；对各个传感器采集到的数据进行分析计算；对应了对采集到的设备进行初步处理优化的数据处理设备以及对采集到的传感器数据进行相关分析以及处理的数据分析设备，会根据水库边坡平时状与产生地震状态下的稳定性差距进行研究对比以及分析，为后续的研究地震影响水库边坡滑坡的情况因素提供帮助；

25、所述步骤4；根据实时分析的结果进行预警，并添加多元化的预警的方式；对应了根据分析的数据进行多种方式预警响应的预警设备和预警设备中的声光预警、图文预警和视频预警方式；

26、所述步骤5；设置能够实时接收预警信息的移动设备；对应了接收多种预警信息以及可视化数据结果的移动接收设备。

27、有益效果：

28、1、该水库边坡滑坡地震监测预警装置及方法，通过设置了可视化的预警方式，例如通过图形展示地震的震级、震源区、震中位置等信息，可以帮助用户更好地理解地震危险性并做出更为科学的应对措施，能够将预警信息以直观、易懂的形式显示给用户，使得用户可以一目了然地了解紧急情况，与传统的文字、声音等方式相比，可视化的预警方式更具辨识度和吸引力，可以更加快速有效地传递信息。

29、2、该水库边坡滑坡地震监测预警装置及方法，通过设置了多元化的预警手段，能够更好的接收到预警的情况，同时可以直观地呈现灾害的场景、后果等信息，帮助用户更好地了解灾害的危害性和防范措施从而更好地促使用户采取相应的应对措施，增强了预警的警示效果。