专利名称：一种地表裂缝信息动态分级采集方法
技术领域：
本 发明涉及地质灾害灾前信息采集技术领域，特别涉及一种高效、低功耗、低成本 的地表裂缝信息动态分级采集方法。
背景技术：
典型的地质灾害包括山体崩塌、滑坡以及泥石流，地质灾害在发育期或临灾期往 往会伴随异常信息发生，其中地表裂缝的变化就是其中一种很重要的灾前信息，是进行地 质灾害预警的一项重要依据，往往地表裂缝变化的加剧会带来一系列的地质灾害发生。因 此，如何高效地采集灾前地表裂缝信息，是地质灾害监测的一个关键问题。目前这种灾前信息采集的方式包括一是人工采集，即采用人工定期巡回检查，携 带专用测量设备到监测现场获取灾前信息；二是自动化采集，即在监测现场安装监测设备， 固定时间间隔采集灾前信息，通过GSM、GPRS、CDMA等无线通信平台传送给监控终端，或是 固定时间间隔采集灾前信息，并保存到采集节点的存储器中，当监控终端有呼叫请求时再 通过无线平台发送给监控终端。根据地质灾害发育的特点，可以将其分为“发育期”和“临灾期”，在“发育期”，灾前 信息变化量较小，有的信息几天甚至几十天才有所变化；而在“临灾期”，灾前信息变化量较 大，有的信息几小时甚至几十分钟就会改变一次。如果采用同等时间间隔采集方法，必定会 造成“发育期”数据冗余与“临灾期”数据缺乏的矛盾局面，即采集间隔过小，虽然保证了“临 灾期”数据的完整性，但造成了“发育期”数据冗余，且通信费用、系统功耗都将大大提高，系 统有效性大打折扣；采集间隔过大，虽然能够降低“发育期”数据冗余度，降低通信费用和系 统功耗，但“临灾期”数据缺失，不利于预警预报。由此，需要一种根据地质灾害发育特点跟 踪灾前信息变化的动态分级采集方法。
发明内容
针对上述问题，本发明公开了一种地表裂缝信息动态分级采集方法，实现了高效、 低成本。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种地表裂缝信息动态分级采集 方法，该方法包括以地表裂缝发育过程中的位移信息为参考量，将灾害风险分为从一级到η 级，并根据灾害风险等级将灾前信息采集间隔分为与灾害风险等级对应的tl至tn这一步
马聚ο该方法还包括采集初始灾前信息值这一步骤，该步骤在地表裂缝处安装数据采集 设备并采集初始灾前信息值Ltl，存储到对比信息存储器中，作为初始对比信息值。该方法还包括信息对比这一步骤，该步骤在一个采集间隔结束后开始采集信息值 Ls,并将采集到的信息值Ls与上轮采集时采集到信息值L(H)对比，两者的差的绝对值为 Δ L，且根据Δ L的大小来判断目前灾害风险的等级，并对应调整信息采集间隔时间。另外，所述η为四、tl为3小时、t2为2小时、t3为1小时、t4为0. 5小时。
当灾害风险被分为四个等级时，间隔时间为tl时AL为(Γ5 mm、6 10 mm、l广15 mm、彡16 mm时分别对应灾害等级为一至四级；间隔时间为t2时AL为0 3 mm、4 7 mm、 8 10 mm、彡11 mm时分别对应灾害等级为一至四级；间隔时间为t3时Δ L为0 2 mm,3^4 mm,5^6 mm、彡7 mm时分别对应灾害等级为一至四级；间隔时间为t4时Δ L为(Tl mm,2^3 mm、4飞mm、彡6 mm时分别对应灾害等级为一至四级。本发明的有益效果是能够跟踪地质灾害发育状况，自动调节灾前信息采集的频 度，实现灾前信息的动态分级采集。本发明能够降低地质灾害“发育期”信息的冗余度，而 保证“临灾期”信息的完整性；同时能够显著降低数据传输设备的通信费用和系统功耗，提 高地质灾害灾前信息监测仪器的实用性和长效性。
图1为本发明中流程图； 图2为本发明实施例的示意图3为本发明信息采集设备结构框图。
具体实施方式
为了使本发明更容易被理解，下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步说 明。参阅图1至图3，地表裂缝发育一般较缓慢，采用位移数据采集设备获取其变形参 数对灾害监测预警作用明显。本实施例中采用拉杆式位移传感器1架设在地裂缝上方两 侧，当裂缝增大时，拉杆式位移传感器1上的拉杆会沿拉伸方向移动；拉杆式位移传感器1 通过传感器引线与数据采集设备相连。首先根据地表裂缝发育特征，进行灾害风险度分级，风险度分级标准见表一所示， 将裂缝位移风险度划分为一级、二级、三级、四级4个等级，分别一一对应信息采集间隔为 tl、t2、t3、t4，其中tl=3小时，t2=2小时，t3=l小时，t4=0. 5小时。接着微处理器开启数据 采集设备，采集初始位移信息值Ltl，将Ltl保存到对比信息存储器中，通过数据传输设备将Ltl 发送到远程监测中心，同时设置初始信息采集间隔为tl，开启定时器，关闭数据传输设备； 当定时时间到时，定时器会输出一个中断信号，此中断信号经微处理器识别，然后微处理器 开启数据采集设备采集当前裂缝位移信息L1，通过数据传输设备发送当前信息值L1到远程 监测中心，并将L1与对比信息存储器中的Ltl做绝对差值计算，此时Δ L= I L1-L01，根据Δ L 的值确定当前风险度等级。完成上述步骤后，根据风险度等级，设定新的信息采集间隔时 间，开启定时器，关闭数据传输设备；当定时时间到时，定时器会输出一个中断信号，此中断 信号经微处理器识别，然后微处理器开启数据采集设备采集当前裂缝位移信息L2,通过数 据传输设备发送当前信息值L2到远程监测中心，此时Δ L= I L2 -L1 |，根据AL的值确定当 前风险度等级。因此，当第S次采集时，Δ L= I Ls -Lu |。表一、裂缝位移风险度分级表_
权利要求
1.一种地表裂缝信息动态分级采集方法，其特征在于该方法包括以地表裂缝发育过 程中的位移信息为参考量，将灾害风险分为从一级到η级，并根据灾害风险等级将灾前信 息采集间隔分为与灾害风险等级对应的tl至tn这一步骤。
2.根据权利要求1所述一种地表裂缝信息动态分级采集方法，其特征在于该方法还 包括采集初始灾前信息值这一步骤，该步骤在地表裂缝处安装数据采集设备并采集初始灾 前信息值Ltl，存储到对比信息存储器中，作为初始对比信息值。
3.根据权利要求2所述一种地表裂缝信息动态分级采集方法，其特征在于该方法还 包括信息对比这一步骤，该步骤在一个采集间隔结束后开始采集信息值Ls，并将采集到的 信息值Ls与上轮采集时采集到信息值L(s_d对比，两者的差的绝对值为Δ L，且根据Δ L的 大小来判断目前灾害风险的等级，并对应调整信息采集间隔时间。
4.根据权利要求3所述一种地表裂缝信息动态分级采集方法，其特征在于所述η为 四、tl为3小时、t2为2小时、t3为1小时、t4为0. 5小时。
5.根据权利要求4所述一种地表裂缝信息动态分级采集方法，其特征在于间隔时间 为tl时AL为0 5 _、6 10 mm、1广15 mm、≥16 mm时分别对应灾害等级为一至四级。
6.根据权利要求4所述一种地表裂缝信息动态分级采集方法，其特征在于间隔时间 为t2时AL为(Γ3 _、4 7 mm、8 10 mm、≥11 mm时分别对应灾害等级为一至四级。
7.根据权利要求4所述一种地表裂缝信息动态分级采集方法，其特征在于间隔时间 为t3时Δ L为(Γ2 mm,3^4 mm,5^6 mm、≥7 mm时分别对应灾害等级为一至四级。
8.根据权利要求4所述一种地表裂缝信息动态分级采集方法，其特征在于间隔时间 为t4时Δ L为(Tl mm、2 3 mm、4 5 mm、≥6 mm时分别对应灾害等级为一至四级。
全文摘要
本发明公开了一种地表裂缝信息动态分级采集方法，该方法以地表裂缝发育过程中的位移信息为参考量，将灾害风险分为从一级到n级，并根据灾害风险等级将灾前信息采集间隔分为与灾害风险等级对应的t1至tn，从而能够跟踪地质灾害发育状况，自动调节灾前信息采集的频度，实现灾前信息的动态分级采集。本发明能够降低地质灾害“发育期”信息的冗余度，而保证“临灾期”信息的完整性；同时能够显著降低数据传输设备的通信费用和系统功耗，提高地质灾害灾前信息监测仪器的实用性和长效性。
文档编号G01B21/02GK102095393SQ20111000190
公开日2011年6月15日 申请日期2011年1月6日 优先权日2011年1月6日
发明者余小平, 奚大顺, 庹先国, 张兆义, 张贵宇, 王洪辉, 钟佳迅 申请人:成都理工大学