一种泥石流监测预警装置的制作方法

本技术涉及泥石流预警，具体涉及一种泥石流监测预警装置。

背景技术：

1、泥石流是指由于暴雨、冰川、积雪融化水在沟谷或山坡上产生的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流；其汇水、汇砂过程十分复杂，是各种自然或人为因素综合作用的产物；泥石流具有突然性以及流速快，流量大，物质容量大和破坏力强等特点。

2、泥石流的类型根据泥石流固体物质的质地和含量可划分为泥流、泥石流和水石流三种；泥流的固体物质多为细小的粉砂和黏土，一般只夹有少量的岩屑，所以泥流的黏度大，容重高，呈稠泥状，有时有许多泥球；泥石流是山大量的泥沙和石块等固体物质和水组成的混合流体，固体物质的体积含量一般都超过15%，最多达80%以上，泥石流的侵蚀、搬运和堆积过程均极为迅速，往往在很短时间内将数十万至数百万立方米甚至上千万立方米的固体物质，从山里搬到山外，被搬运的巨砾的直径可达数米至一二十米，重量达数百吨至上千吨；水石流是水和石块混合的一种泥石流，粉砂、黏土等细粒物质含量很少，没有黏性。

3、发生泥石流常常会冲毁公路铁路等交通设施甚至村镇等，造成巨大人员伤害和经济损失；因此对泥石流易发区域进行监测，进行泥石流预警，能够为下游进行泥石流防护以及群众的撤离提供更多的时间，减少损失。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种泥石流监测预警装置，旨为下游区域提供泥石流预警，提供更多时间进行泥石流防护和群众撤离，保障人民生命、财产安全。

2、本实用新型提供了一种泥石流监测预警装置，包括：灾情预警部件、监测传感部件、缆索和隔阻系统；

3、所述灾情预警部件设置在远离泥石流易发区域的坡面位置；所述灾情预警部件电连接监测传感部件，所述监测传感部件设置在易于监测的坡面位置；所述监测传感部件外部连接缆索，所述缆索另一端连接隔阻系统，所述隔阻系统架设在易形成泥石流的沟床上；

4、所述监测传感部件通过检测缆索的拉伸长度判定隔阻系统的位移数值，并将该位移数值发送至灾情预警部件，当该位移数值到达预警定值时，灾情预警部件进行泥石流灾情报警。

5、所述灾情预警部件包括数据收发箱、太阳能顶板和警报器；所述数据收发箱用于接收监测传感部件检测的位移数值并对该数值进行处理、判定是否发生泥石流，所述太阳能顶板设置在数据收发箱顶部，用于给灾情预警部件和监测传感部件提供电源，所述警报器设置在数据收发箱上部或独立设置，警报器与数据收发箱电连接，警报器以声、光方式预警泥石流信息。

6、所述监测传感部件包括位移传感器、通信模块、固定台、动滑轮组和壳体，所述位移传感器和通信模块安装在壳体内部，位移传感器和通信模块电连接，所述位移传感器设有拉绳，所述固定台设置在位移传感器下部的壳体上，所述动滑轮组安装在固定台上，所述动滑轮组至少由一个初节动滑轮和一个末节动滑轮组成，所述拉绳底部连接初节动滑轮的拉线，所述末节动滑轮的滑轮连接缆索。

7、所述缆索的材质受力极限小于位移传感器拉绳的材质受力极限。

8、所述隔阻系统设有阻隔件，所述阻隔件为架设在易形成泥石流的沟床上的滤网，所述滤网一端通过钢钎紧固在沟床侧岸，所述滤网另一端连接缆索，所述缆索底部通过扎丝限定在限位块上，保证滤网在受到较小外力下仍保持架设铺开的状态。

9、进一步的，所述阻隔件为架设在易形成泥石流的沟床上的叶轮隔阻结构，所述叶轮隔阻结构一端通过钢钎固定在沟床侧岸，所述叶轮隔阻结构另一端通过扎丝限定在限位块上，保证叶轮隔阻结构在受到较小外力下仍保持架设状态；

10、所述叶轮阻隔结构包括固定缆、通过轴承装配在固定缆上的多个叶轮以及装配在固定缆一端的缆索固定件，所述固定缆直径、长度依照沟床宽带设置，所述叶轮数量不限，叶轮材质优选为轻型塑料，所述缆索固定件为槽型机构，用于紧固缆索。

11、进一步的，所述阻隔件为架设在易形成泥石流的沟床上的钢丝绳，所述钢丝绳一端通过钢钎固定在沟床侧岸，所述钢丝绳另一端通过扎丝限定在限位块上，保证钢丝绳在受到较小外力下仍保持架设状态，所述钢丝绳某一段固定连接缆索。

12、优选的，所述隔阻系统设有固定桩，所述固定桩设置在靠近监测传感部件的沟床一侧，所述固定桩桩体设有至少一个贯穿通孔，所述通孔侧壁设有裁刀，所述固定桩桩体内部设有裁刀推动机构，所述裁刀推动机构包括舵机、装配在舵机轴上的转动体、以及与转动体铰接的推杆，所述推杆另一侧与裁刀铰接；所述缆索穿过贯穿通孔，所述固定桩顶部设有摄像头，所述灾情预警部件电连接摄像头，所述监测传感部件电连接裁刀推动机构。

13、本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下有益效果：

14、本实用新型通过设置灾情预警部件、监测传感部件、缆索和隔阻系统对泥石流的发生进行预警，其中，隔阻系统依据泥流、水石流和泥石流进行细致区分，分别通过以滤网、叶轮阻隔结构和钢丝绳作为阻隔件，以获取较好的阻隔受力效果，精准监测泥石流的发生；同时本实用新型的监测传感部件通过选用较小量程位移传感器和多节动滑轮组的设置，能够实现较大量程的检测，在考虑经济成本的的同时，兼顾检测效果；同时位移传感器的使用，可以对较宽沟床发生泥石流时的整体情况进行监测，监测范围更广。

技术特征：

1.一种泥石流监测预警装置，其特征在于：包括，灾情预警部件（1）、监测传感部件（2）、缆索（3）和隔阻系统（4）；

2.根据权利要求1所述的一种泥石流监测预警装置，其特征在于：所述灾情预警部件（1）包括数据收发箱（11）、太阳能顶板（12）和警报器（13）；所述数据收发箱（11）用于接收监测传感部件（2）检测的位移数值并对该数值进行处理、判定是否发生泥石流，所述太阳能顶板（12）设置在数据收发箱（11）顶部，用于给灾情预警部件（1）和监测传感部件（2）提供电源，所述警报器（13）设置在数据收发箱（11）上部或独立设置，警报器（13）与数据收发箱（11）电连接，警报器（13）以声、光方式预警泥石流信息。

3.根据权利要求1所述的一种泥石流监测预警装置，其特征在于：所述监测传感部件（2）包括位移传感器（21）、通信模块（22）、固定台（23）、动滑轮组（24）和壳体（25），所述位移传感器（21）和通信模块（22）安装在壳体（25）内部，位移传感器（21）和通信模块（22）电连接，所述位移传感器（21）设有拉绳（211），所述固定台（23）设置在位移传感器（21）下部的壳体（25）上，所述动滑轮组（24）安装在固定台（23）上，所述动滑轮组（24）至少由一个初节动滑轮（241）和一个末节动滑轮（242）组成，所述拉绳（211）底部连接初节动滑轮（241）的拉线，所述末节动滑轮（242）的滑轮连接缆索（3）。

4.根据权利要求3所述的一种泥石流监测预警装置，其特征在于：所述动滑轮组（24）具有省力和增大距离的特性，通过实验经验选择缆索（3）伸长2000mm长度作为发生泥石流的判定预警定值，依据这一拉伸长度，选择量程合适的位移传感器（21）和多节动滑轮进行组装，使得监测传感部件（2）的检测量程大于2000mm。

5.根据权利要求3所述的一种泥石流监测预警装置，其特征在于：所述缆索（3）的材质受力极限小于位移传感器（21）拉绳（211）的材质受力极限。

6.根据权利要求1所述的一种泥石流监测预警装置，其特征在于：所述隔阻系统（4）设有阻隔件，所述阻隔件为架设在易形成泥石流的沟床上的滤网（41），所述滤网（41）一端通过钢钎（44）固定在沟床侧岸，所述滤网（41）另一端连接缆索（3），所述缆索（3）底部通过扎丝限定在限位块（45）上，保证滤网（41）在受到较小外力下仍保持架设铺开的状态。

7.根据权利要求1所述的一种泥石流监测预警装置，其特征在于：所述隔阻系统（4）设有阻隔件，所述阻隔件为架设在易形成泥石流的沟床上的叶轮隔阻结构（42），所述叶轮隔阻结构（42）包括固定缆（421）、通过轴承（424）装配在固定缆（421）上的多个叶轮（422）以及装配在固定缆（421）一端的缆索固定件（423），所述固定缆（421）直径、长度依照沟床宽带设置，所述叶轮（422）数量不限，叶轮（422）材质为轻型塑料，所述缆索固定件（423）为槽型机构，用于紧固缆索（3），所述叶轮隔阻结构（42）一端通过钢钎（44）紧固在沟床侧岸，另一端通过扎丝限定在限位块（45）上，保证叶轮隔阻结构（42）在受到较小外力下仍保持架设状态。

8.根据权利要求1所述的一种泥石流监测预警装置，其特征在于：所述隔阻系统(4)设有阻隔件，所述阻隔件为架设在易形成泥石流的沟床上的钢丝绳（43），所述钢丝绳（43）一端通过钢钎（44）紧固在沟床侧岸，所述钢丝绳（43）另一端通过扎丝限定在限位块（45）上，保证钢丝绳（43）在受到较小外力下仍保持架设状态，所述钢丝绳（43）某一段固定连接缆索（3）。

9.根据权利要求6-8任一权利要求所述的一种泥石流监测预警装置，其特征在于：所述隔阻系统（4）还设有固定桩（5），所述固定桩（5）设置在靠近监测传感部件（2）的沟床一侧，所述固定桩（5）桩体设有至少一个贯穿通孔（51），所述缆索（3）穿过贯穿通孔（51），所述通孔（51）侧壁设有裁刀（54），所述固定桩（5）桩体内部设有裁刀推动机构（53），所述固定桩（5）顶部设有摄像头（52），所述灾情预警部件（1）电连接摄像头（52），所述监测传感部件（2）电连接裁刀推动机构（53）。

10.根据权利要求9所述的一种泥石流监测预警装置，其特征在于：所述裁刀推动机构（53）包括舵机（531）、装配在舵机（531）上的转动体（532）、以及与转动体（532）铰接的推杆（533），所述推杆（533）另一端与裁刀（54）铰接。

技术总结
本技术涉及一种泥石流监测预警装置,包括：灾情预警部件、监测传感部件、缆索和隔阻系统；该技术方案所述监测传感部件通过检测缆索的拉伸长度判定隔阻系统的位移数值，并将该位移数值发送至灾情预警部件，当该位移数值到达预警定值时，灾情预警部件进行泥石流灾情报警；其中，隔阻系统依据泥流、水石流和泥石流进行细致区分，分别以滤网、叶轮阻隔结构和钢丝绳作为阻隔件，以获取较好的阻隔受力效果，精准监测泥石流的发生；同时所述监测传感部件通过采用较小量程位移传感器和多节动滑轮组的设置，实现较大量程的检测，兼顾检测效果和经济成本；同时采用位移传感器，可以对较宽沟床发生泥石流时的整体情况进行监测，实现大范围监测。

技术研发人员：王珂,王学刚,吉宝龙
受保护的技术使用者：陕西中岩物联信息科技有限公司
技术研发日：20230907
技术公布日：2024/4/22