本发明涉及地质灾害监测技术领域，更具体地说，它涉及一种地质灾害快速监测装置及方法。
背景技术：
地质灾害是指在地球的发展演化过程中，由各种地质作用形成的灾害性地质事件。地质灾害在时间和空间上的分布变化规律，既受制于自然环境，又与人类活动有关，往往是人类与自然界相互作用的结果。在自然或者人为因素的作用下形成的地质灾害，对人类生命财产、环境造成破坏和损失的地质作用(现象)，例如崩塌、滑坡、泥石流、地裂缝、地面沉降、地面塌陷、岩爆、坑道突水、突泥、突瓦斯、煤层自燃、黄土湿陷、岩土膨胀、砂土液化，土地冻融、水土流失、土地沙漠化及沼泽化、土壤盐碱化，以及地震、火山、地热害等。
近些年来，国家将大量基础设施投入使用，给人们的出行带来很大的方便，也促进了国民经济的快速增长。伴随而来是对这些基础设施的日常维护保养会耗费大量的人力、物力和财力，特别是对于高速公路和高速铁路路基的沉降，以及线路沿线的高边坡、挡土墙的日常监测。此外，伴随全球气候变化，极端天气频发，现有的山体会因为这些极端天气而导致滑坡、泥石流等自然灾害，给人们的生命财产安全带来很大的威胁。
目前，针对上述地质状态的监测有以下几种方式：其一、采取人工巡检方式，该方法是在一些需要监测的地点建立一些观测点，每隔一段时间由巡检人员携带设备对观测点进行数据测量采集，然后由人工比对上次采集数据分析出所测量点是否有沉降；其二、在需要监测的地点固定安装实时监测装置，通过安装于固定点的监测装置进行数据信息的采集，然后监测装置将采集到的数据信息传输到数据分析处理平台进行分析处理，根据数据分析处理平台的分析处理结果实现对地质灾害的监测与预警。
现有技术中，通过巡检人员携带设备对观测点进行数据测量采集，然后由人工比对上次采集数据分析出所测量点是否有沉降，该对地质灾害监测的方法的监测速率及准确率受巡检人员方面的客观影响，且不能进行实时监测；通过在检测底端固定安装实时监测的检测装置的方式，其监测点的监测装置容易受安装点的环境影响而被破坏，从而造成监测故障。
因此，本发明旨在设计一种地质灾害快速监测装及方法，以解决上述问题。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种地质灾害快速监测装置及方法，该装置能够对地质灾害进行实时监测，且实时监测的数据信息通过无线方式传递至上位机，能够实现对地质灾害的快速监测及预测功能，同时，能够对监测设备进行防护，避免外界环境影响监测设备的正常工作。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种地质灾害快速监测装置，包括实时监测模块和上位机，所述实时监测模块与上位机通过通讯基站进行无线通信；所述实时监测模块由多个野外监测设备组成，多个所述野外监测设备通过固定防护装置安装于地质灾害预测区域；所述野外监测设备包括摄像装置、雨量监测装置、水压监测装置、超声波水位监测装置、gps形变监测装置和次声监测装置；
所述通讯基站设置于地质灾害预测区域的中心位置处；
所述固定防护装置包括支撑架和固定基座，所述支撑架底端与固定基座顶端固定连接；所支撑架由可伸缩支撑柱和与可伸缩支撑柱顶端固定连接的安装固定板构成，所述安装固定板用于安装固定野外监测设备；所述安装固定板上设有用于保护野外监测设备的防护罩，所述防护罩与安装固定板可拆卸连接；
所述支撑架上设有无线通信装置和与无线通信装置连接的数据信号处理器，所述数据信号处理器与野外监测设备连接，所述无线通信装置与通讯基站连接。
通过采用上述技术方案，在对地质灾害进行监测时，通过安装于地质灾害预测区域的野外监测设备实时采集各种数据信息，并将实时采集的监测数据信息通过数据信号处理器处理后由无线通信装置传递至通讯基站，由通讯基站将该监测数据传递至上位机进行分析与处理，通过上位机对野外监测设备实时采集的监测数据信息进行处理与分析，从而实现对地质灾害预测区域的地质灾害进行实时监测与预测；通过支撑架和固定基座构成的固定防护装置，便于野外监测设备的安装固定；通过防护罩，便于对野外监测设备进行防护，避免野外监测装置受外界环境的影响受损坏而影响正常监测功能；通过无线通信装置，便于将野外监测设备实时采集的数据信息传递至通讯基站；通过通讯基站，便于将野外监测设备实时采集的数据信息传递至上位机进行处理与分析，从而实现对地质灾害的实时监测与预测；该装置能够对地质灾害进行实时监测，且实时监测的数据信息通过无线方式传递至上位机，能够实现对地质灾害的快速监测及预测功能，同时，能够对监测设备进行防护，避免外界环境影响监测设备的正常工作。
本发明进一步设置为：所述上位机内设有用于数据处理分析预测模块，所述数据处理分析预测模块内植入有数据分析模型和地质灾害对比数据库。
通过采用上述技术方案，通过数据分析模型和地质灾害对比数据库，便于对野外监测设备实时采集的数据想信息进行分析处理，从而实现对地质灾害的实时监测与预测功能。
本发明进一步设置为：所述无线通信装置采用通信天线。
通过采用上述技术方案，采用通信天线作为无线通信装置，便于将野外监测设备实时采集的数据信息以无线方式传输至通讯基站。
本发明进一步设置为：所述防护罩采用防腐蚀防撞击金属材质制成。
通过采用上述技术方案，防护罩采用防腐蚀防撞击金属材质制成，便于确保防护罩对野外监测设备的防护功能。
本发明进一步设置为：所述防护罩顶面设有太阳能蓄电供电装置。
通过采用上述技术方案，通过太阳能蓄电供电装置，便于为野外监测设备的用电部件进行持续供电，从而确保野外监测设备的实时监测工作。
本发明进一步设置为：所述安装固定板设有故障检测装置和gps定位装置。
通过采用上述技术方案，通过故障检测装置，便于对野外监测设备的工作状态进行检测，并将检测信息通过无线信息传输装置传输至通讯基站后再由通讯基站传输至上位机，并配合gps定位装置实现对野外监测设备工作故障的精准定位，从而便于及时对工作故障的野外监测设备进行维护。
本发明进一步设置为：所述固定基座包括两根横向方钢和与横向方钢顶端固定连接的固定钢板，所述固定钢板与横向方钢通过固定螺栓连接。
通过采用上述技术方案，通过横向方钢、固定钢板及固定螺栓，便于确保固定基座的固定功能。
本发明还提供一种基于上述地质灾害快速监测装置的监测方法，具体包括以下步骤：
s1、根据地质灾害监测点的监测需求，将由多个野外监测设备组成的实时监测模块安装固定于地质灾害预测区域的各个监测点，并在地质灾害预测区域的中心位置处安装与野外监测装置无线通讯连接的通讯基站；
其中，野外监测设备包括摄像装置、雨量监测装置、水压监测装置、超声波水位监测装置、gps形变监测装置和次声监测装置；
s2、步骤s1中地质灾害预测区域的各个监测点的野外监测设备将实时监测采集的监测数据信息通过无线通信装置传递至通讯基站；
s3、通讯基站将接收到的各个野外监测装置实时监测采集的监测数据信息后，将其传输至与通讯基站无线通讯连接的上位机；
s4、上位机接收到通讯基站传输的监测数据信息后，通过上位机内的数据处理系统对该数据信息进行分类整理，然后将进行过分类整理后的监测数据信息传递至数据处理分析评估预测模块进行分析评估，并调取植入上位机内的地质灾害对比数据库与数据处理分析评估预测模块的分析评估结果进行比对分析，通过比对分析完成对地质灾害的预测，实现对地质灾害预测区域的地质灾害进行实时监测与预测。
综上所述，本发明具有以下有益效果：通过安装于地质灾害预测区域的野外监测设备实时采集各种数据信息，并将实时采集的监测数据信息通过数据信号处理器处理后由无线通信装置传递至通讯基站，由通讯基站将该监测数据传递至上位机进行分析与处理，通过上位机对野外监测设备实时采集的监测数据信息进行处理与分析，从而实现对地质灾害预测区域的地质灾害进行实时监测与预测；通过支撑架和固定基座构成的固定防护装置，便于野外监测设备的安装固定；通过防护罩，便于对野外监测设备进行防护，避免野外监测装置受外界环境的影响受损坏而影响正常监测功能；通过无线通信装置，便于将野外监测设备实时采集的数据信息传递至通讯基站；通过通讯基站，便于将野外监测设备实时采集的数据信息传递至上位机进行处理与分析，从而实现对地质灾害的实时监测与预测；该装置能够对地质灾害进行实时监测，且实时监测的数据信息通过无线方式传递至上位机，能够实现对地质灾害的快速监测及预测功能，同时，能够对监测设备进行防护，避免外界环境影响监测设备的正常工作。
附图说明
图1是本发明实施例1中的监测原理示意图；
图2是本发明实施例1中固定防护装置的结构示意图；
图3是本发明实施例2中的流程图。
图中：1、支撑架；2、固定基座；3、可伸缩支撑柱；4、安装固定板；5、野外监测设备；6、防护罩；7、无线通信装置；8、数据信号处理器；9、太阳能蓄电供电装置；10、故障检测装置；11、gps定位装置；12、横向方钢；13、固定钢板；14、固定螺栓。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本发明作进一步详细说明。
实施例1：一种地质灾害快速监测装置，如图1和图2所示，包括实时监测模块和上位机，实时监测模块与上位机通过通讯基站进行无线通信。实时监测模块由多个野外监测设备5组成，多个野外监测设备5通过固定防护装置安装于地质灾害预测区域。野外监测设备5包括摄像装置、雨量监测装置、水压监测装置、超声波水位监测装置、gps形变监测装置和次声监测装置。
通讯基站设置于地质灾害预测区域的中心位置处。
固定防护装置包括支撑架1和固定基座2，支撑架1底端与固定基座2顶端固定连接。所支撑架1由可伸缩支撑柱3和与可伸缩支撑柱3顶端固定连接的安装固定板4构成，安装固定板4用于安装固定野外监测设备5。安装固定板4上安装有用于保护野外监测设备5的防护罩6，防护罩6与安装固定板4可拆卸连接。
支撑架1上安装有无线通信装置7和与无线通信装置7连接的数据信号处理器8，数据信号处理器8与野外监测设备5连接，无线通信装置7与通讯基站连接。
在本实施例中，在对地质灾害进行监测时，通过安装于地质灾害预测区域的野外监测设备5实时采集各种数据信息，并将实时采集的监测数据信息通过数据信号处理器8处理后由无线通信装置7传递至通讯基站，由通讯基站将该监测数据传递至上位机进行分析与处理，通过上位机对野外监测设备5实时采集的监测数据信息进行处理与分析，从而实现对地质灾害预测区域的地质灾害进行实时监测与预测。通过支撑架1和固定基座2构成的固定防护装置，便于野外监测设备5的安装固定。通过防护罩6，便于对野外监测设备5进行防护，避免野外监测装置受外界环境的影响受损坏而影响正常监测功能。通过无线通信装置7，便于将野外监测设备5实时采集的数据信息传递至通讯基站。通过通讯基站，便于将野外监测设备5实时采集的数据信息传递至上位机进行处理与分析，从而实现对地质灾害的实时监测与预测。该装置能够对地质灾害进行实时监测，且实时监测的数据信息通过无线方式传递至上位机，能够实现对地质灾害的快速监测及预测功能，同时，能够对监测设备进行防护，避免外界环境影响监测设备的正常工作。
上位机内植入有用于数据处理分析预测模块，数据处理分析预测模块内植入有数据分析模型和地质灾害对比数据库。
在本实施例中，通过数据分析模型和地质灾害对比数据库，便于对野外监测设备5实时采集的数据想信息进行分析处理，从而实现对地质灾害的实时监测与预测功能。
无线通信装置7采用通信天线。
在本实施例中，采用通信天线作为无线通信装置7，便于将野外监测设备5实时采集的数据信息以无线方式传输至通讯基站。
防护罩6采用防腐蚀防撞击金属材质制成。
在本实施例中，防护罩6采用防腐蚀防撞击金属材质制成，便于确保防护罩6对野外监测设备5的防护功能。
防护罩6顶面安装有太阳能蓄电供电装置9。
在本实施例中，通过太阳能蓄电供电装置9，便于为野外监测设备5的用电部件进行持续供电，从而确保野外监测设备5的实时监测工作。
安装固定板4安装有故障检测装置10和gps定位装置11。
在本实施例中，通过故障检测装置10，便于对野外监测设备5的工作状态进行检测，并将检测信息通过无线信息传输装置传输至通讯基站后再由通讯基站传输至上位机，并配合gps定位装置11实现对野外监测设备5工作故障的精准定位，从而便于及时对工作故障的野外监测设备5进行维护。
固定基座2包括两根横向方钢12和与横向方钢12顶端固定连接的固定钢板13，固定钢板13与横向方钢12通过固定螺栓14连接。
在本实施例中，通过横向方钢12、固定钢板13及固定螺栓14，便于确保固定基座2的固定功能。
实施例2：一种基于上述地质灾害快速监测装置的监测方法，如图3所示，具体包括以下步骤：
s1、根据地质灾害监测点的监测需求，将由多个野外监测设备5组成的实时监测模块安装固定于地质灾害预测区域的各个监测点，并在地质灾害预测区域的中心位置处安装与野外监测装置无线通讯连接的通讯基站。
其中，野外监测设备5包括摄像装置、雨量监测装置、水压监测装置、超声波水位监测装置、gps形变监测装置和次声监测装置。
s2、步骤s1中地质灾害预测区域的各个监测点的野外监测设备5将实时监测采集的监测数据信息通过无线通信装置7传递至通讯基站。
s3、通讯基站将接收到的各个野外监测装置实时监测采集的监测数据信息后，将其传输至与通讯基站无线通讯连接的上位机。
s4、上位机接收到通讯基站传输的监测数据信息后，通过上位机内的数据处理系统对该数据信息进行分类整理，然后将进行过分类整理后的监测数据信息传递至数据处理分析评估预测模块进行分析评估，并调取植入上位机内的地质灾害对比数据库与数据处理分析评估预测模块的分析评估结果进行比对分析，通过比对分析完成对地质灾害的预测，实现对地质灾害预测区域的地质灾害进行实时监测与预测。
工作原理：在对地质灾害进行监测时，通过安装于地质灾害预测区域的野外监测设备5实时采集各种数据信息，并将实时采集的监测数据信息通过数据信号处理器8处理后由无线通信装置7传递至通讯基站，由通讯基站将该监测数据传递至上位机进行分析与处理，通过上位机对野外监测设备5实时采集的监测数据信息进行处理与分析，从而实现对地质灾害预测区域的地质灾害进行实时监测与预测。通过支撑架1和固定基座2构成的固定防护装置，便于野外监测设备5的安装固定。通过防护罩6，便于对野外监测设备5进行防护，避免野外监测装置受外界环境的影响受损坏而影响正常监测功能。通过无线通信装置7，便于将野外监测设备5实时采集的数据信息传递至通讯基站。通过通讯基站，便于将野外监测设备5实时采集的数据信息传递至上位机进行处理与分析，从而实现对地质灾害的实时监测与预测。该装置能够对地质灾害进行实时监测，且实时监测的数据信息通过无线方式传递至上位机，能够实现对地质灾害的快速监测及预测功能，同时，能够对监测设备进行防护，避免外界环境影响监测设备的正常工作。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
1.一种地质灾害快速监测装置，其特征是：包括实时监测模块和上位机，所述实时监测模块与上位机通过通讯基站进行无线通信；所述实时监测模块由多个野外监测设备(5)组成，多个所述野外监测设备(5)通过固定防护装置安装于地质灾害预测区域；所述野外监测设备(5)包括摄像装置、雨量监测装置、水压监测装置、超声波水位监测装置、gps形变监测装置和次声监测装置；
所述通讯基站设置于地质灾害预测区域的中心位置处；
所述固定防护装置包括支撑架(1)和固定基座(2)，所述支撑架(1)底端与固定基座(2)顶端固定连接；所支撑架(1)由可伸缩支撑柱(3)和与可伸缩支撑柱(3)顶端固定连接的安装固定板(4)构成，所述安装固定板(4)用于安装固定野外监测设备(5)；所述安装固定板(4)上设有用于保护野外监测设备(5)的防护罩(6)，所述防护罩(6)与安装固定板(4)可拆卸连接；
所述支撑架(1)上设有无线通信装置(7)和与无线通信装置(7)连接的数据信号处理器(8)，所述数据信号处理器(8)与野外监测设备(5)连接，所述无线通信装置(7)与通讯基站连接。
2.根据权利要求1所述的一种地质灾害快速监测装置，其特征是：所述上位机内设有用于数据处理分析预测模块，所述数据处理分析预测模块内植入有数据分析模型和地质灾害对比数据库。
3.根据权利要求1所述的一种地质灾害快速监测装置，其特征是：所述无线通信装置(7)采用通信天线。
4.根据权利要求1所述的一种地质灾害快速监测装置，其特征是：所述防护罩(6)采用防腐蚀防撞击金属材质制成。
5.根据权利要求1所述的一种地质灾害快速监测装置，其特征是：所述防护罩(6)顶面设有太阳能蓄电供电装置(9)。
6.根据权利要求1所述的一种地质灾害快速监测装置，其特征是：所述安装固定板(4)设有故障检测装置(10)和gps定位装置(11)。
7.根据权利要求1所述的一种地质灾害快速监测装置，其特征是：所述固定基座(2)包括两根横向方钢(12)和与横向方钢(12)顶端固定连接的固定钢板(13)，所述固定钢板(13)与横向方钢(12)通过固定螺栓(14)连接。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种地质灾害快速监测装置的监测方法，其特征是：具体包括以下步骤：
s1、根据地质灾害监测点的监测需求，将由多个野外监测设备(5)组成的实时监测模块安装固定于地质灾害预测区域的各个监测点，并在地质灾害预测区域的中心位置处安装与野外监测装置无线通讯连接的通讯基站；
其中，野外监测设备(5)包括摄像装置、雨量监测装置、水压监测装置、超声波水位监测装置、gps形变监测装置和次声监测装置；
s2、步骤s1中地质灾害预测区域的各个监测点的野外监测设备(5)将实时监测采集的监测数据信息通过无线通信装置(7)传递至通讯基站；
s3、通讯基站将接收到的各个野外监测装置实时监测采集的监测数据信息后，将其传输至与通讯基站无线通讯连接的上位机；
s4、上位机接收到通讯基站传输的监测数据信息后，通过上位机内的数据处理系统对该数据信息进行分类整理，然后将进行过分类整理后的监测数据信息传递至数据处理分析评估预测模块进行分析评估，并调取植入上位机内的地质灾害对比数据库与数据处理分析评估预测模块的分析评估结果进行比对分析，通过比对分析完成对地质灾害的预测，实现对地质灾害预测区域的地质灾害进行实时监测与预测。
技术总结