详情

原文传递一种含水边坡失稳预警系统及方法

专利名称：	一种含水边坡失稳预警系统及方法
摘要：	本发明涉及一种基于电阻率变化监测的含水边坡失稳预警系统及方法，其包括电阻率采集监测单元、信号传输单元、计算机分析单元、计算机管理单元和预报预警单元；其中，所述电阻率采集监测单元实时采集边坡地表和深部的电阻率数据，通过信号传输单元发送到所述计算机分析单元；所述计算机管理单元是对计算机分析单元的分析结果进行数据整合处理，及时分析出可能存在的风险；所述预报预警单元将所述计算机管理单元分析存在的边坡或者滑坡在失稳前进行预报和预警。本发明提供的基于电阻率变化监测的含水边坡失稳预警系统及方法，能有效对含水边坡的失稳灾变过程进行监测和预警，便于再应对灾变时能及时采取治理措施，防止产生滑坡引起重大灾害事故的发生。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	辽宁;21
申请人：	东北大学
发明人：	贾蓬;吴振东;杜功成;任云阳;李磊;杨楠
专利状态：	有效
申请日期：	2019-02-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-11T00:00:00+0800
申请号：	CN201910147510.4
公开号：	CN109870484A
代理机构：	北京易捷胜知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	韩国胜
分类号：	G01N27/04(2006.01);G;G01;G01N;G01N27
申请人地址：	110169 辽宁省沈阳市浑南区创新路195号
主权项：	1.一种含水边坡失稳预警系统，其特征在于，其包括电阻率采集监测单元、信号传输单元、计算机分析单元、计算机管理单元和预报预警单元；其中，所述电阻率采集监测单元用于实时采集边坡地表和深部的电阻率数据，所述信号传输单元将电阻率数据及时发送到所述计算机分析单元；所述计算机分析单元包括数值分析软件和虚拟现实软件；所述数值分析软件用于对所测地区电阻率数据进行分析计算，所述虚拟现实软件用于对边坡的三维虚拟显示，所述计算机管理单元是对数值分析软件和虚拟现实软件的分析结果进行数据整合处理，及时分析出可能存在的风险；所述预报预警单元将所述计算机管理单元分析存在的边坡或者滑坡在失稳前进行预报和预警。 2.如权利要求1所述的含水边坡失稳预警系统，其特征在于，所述电阻率数据应包括由应力应变引起的电阻率值实时变化以及时空位置信息。 3.如权利要求1所述的含水边坡失稳预警系统，其特征在于，电阻率采集监测单元设置在边坡裂缝或者滑带两侧的深度钻孔中。 4.如权利要求1所述的含水边坡失稳预警系统，其特征在于，所述信号传输单元通过GPRS网络及时发送电阻率数据，并可将计算机管理单元发布的预警信号即时传输给边坡所在当地管理部门。 5.如权利要求1所述的含水边坡失稳预警系统，其特征在于，所述数值分析软件分析计算的内容包括边坡深、浅部电阻率-孔深关系、电阻率-时间关系、电阻率变化速率-时间关系，并结合常规位移和应力监测，得出电阻率-应力-应变关系。 6.如权利要求1所述的含水边坡失稳预警系统，其特征在于，所述三维虚拟显示，包括变形演化、应力迁移、电阻率变化以及电阻率的三维空间分布。 7.如权利要求1所述的含水边坡失稳预警系统，其特征在于，所述滑坡监测预警按电阻率变化速率、变形速度、发生概率和可能发生的时间分为四级包括注意级、警示级、警戒级、警报级。 8.一种含水边坡失稳预警方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)根据地质勘查结果及软件初步分析模拟结果确定边坡的潜在滑动面和潜在的滑动范围，确定电阻率测试的布置方案和布置原则；将电阻率测试采集仪器布置进行实时监测电阻率； (2)通过信号传输单元，将监测的电阻率数据发送至计算机分析单元和计算机管理单元，综合电阻率与岩体力学参数之间的关系，并选择合适的时间点，对电阻率和岩体力学参数进行相互修正，并将修正后的力学参数和电阻率代入三维有限元或者离散元模型中，进行数值模拟软件的计算分析反馈，实现考虑电阻率变化的含水边坡稳定性评价系统； (3)通过虚拟现实软件，对所得模型进行三维虚拟显示，包括变形演化、应力迁移以及电阻率的三维空间分布及变化； (4)将电阻率监测结果和三维虚拟显示计算结果传送至预报预警系统，通过实时监测结果，将边坡稳定性评价方法和数值模拟方法反馈分析结合，并综合预警会商结果，通过多种媒体在边坡失稳前进行预报和预警。 9.如权利要求8所述的预警方法，其特征在于，所述电阻率测试的布置方案和布置原则为采用充电四极法和中间梯度法进行电阻率测试，布置原则如下： ①在平面范围上，电阻率测试点应交叉布置在潜在滑动面的两侧，监测点不要求平均分布，每条监测剖面监测点至少为3个； ②在深度范围内，测点布置位置为潜在滑动面两侧； ③调试电阻率测试采集仪器，检查电阻率信号是否符合要求，对不同位置电阻率及应力应变等常规测试量建立初始模型，并存储于数据采集和计算机管理系统中，作为对比变化的初始量。 10.如权利要求8所述的预警方法，其特征在于，所述媒体为手机、广播或电视。
所属类别：	发明专利