本实用新型涉及地质灾害防治技术领域，特别涉及一种基于倾斜摄影测量技术的边坡雪崩灾害监测系统。
背景技术：
雪崩是山坡积雪内部的内聚力小于其所受重力失稳下滑并引发大量雪体崩落的现象。雪崩灾害通常具有突发性、潜在性、难预测性以及高速和高能的运动特性，是对高寒山区居民的生命财产安全和社会的可持续发展威胁最大的自然灾害之一，近年来伴随全球气候变暖，冰冻圈雪崩灾害风险的增加以及高寒山区工程建设的推进，雪崩灾害开始受到广泛关注。精确有效地监测是斜坡雪崩灾害预警防治的重要手段，也是掌握斜坡雪崩灾害形成的基础，对于深入揭示积雪斜坡雪崩的演化机理具有重要意义。
技术实现要素：
为了解决高寒山区传统斜坡雪崩灾害监测中存在的自动化程度低、效率差、工作强度高及预警难度大等问题，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于倾斜摄影测量技术的边坡雪崩灾害监测系统。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种基于倾斜摄影测量技术的边坡雪崩灾害监测系统，包括摄影测量监测装置和与所述摄影测量监测装置配合的斜坡雪崩监测装置，所述摄影测量监测装置和所述斜坡雪崩监测装置分别设置在两个相对的山体上，所述摄影测量监测装置和所述斜坡雪崩监测装置均包括固定基座、支架、控制器组件、供电组件，所述支架通过所述固定基座固定设置在所述山体上，所述控制器组件和所述供电组件均固定设置在所述支架上，所述控制器组件与所述供电组件之间电连接；
所述斜坡雪崩监测装置还包括摄影参照标志、微震检测组件、传感组件和风向测定组件，所述摄影参照标志固定设置在所述支架的顶部，所述微震检测组件设置在所述支架的底部且与所述固定基座接触，所述传感组件和所述风向测定组件均固定设置在所述支架的中部，且所述传感组件和缩水风向测定组件均与所述控制器组件电连接。
进一步地，所述控制器组件包括控制器箱、远程无线数据传输器、蓄电池和数据收集器，所述控制器箱与所述支架相连，所述远程无线数据传输器、蓄电池和数据收集器均设置在所述控制器箱内部，且所述远程无线数据传输器和数据收集器均与所述蓄电池电连接，所述远程无线数据传输器与所述数据收集器之间电连接，所述传感组件、供电组件和风向测定组件均与所述数据收集器电连接。
进一步地，所述传感组件包括雨雪传感器、温度传感器、湿度传感器和气压传感器，所述雨雪传感器、温度传感器、湿度传感器和气压传感器均固定设置在所述支架上，且所述雨雪传感器、温度传感器、湿度传感器和气压传感器均与所述数据收集器电连接。
进一步地，所述风向测定组件包括风速仪和风向仪，所述风速仪和所述风向仪均固定设置在所述支架上，且所述风速仪和所述风向仪均与所述数据收集器电连接。
进一步地，所述摄影测量监测装置还包括摄像组件，所述摄像组件包括测量相机保温箱和设置在所述测量相机保温箱内部的测量相机，所述测量相机保温箱设置在所述支架的顶部，所述测量相机与所述数据收集器之间电连接。
进一步地，所述供电组件为太阳能电池板。
进一步地，所述微震检测组件为微震传感器。
进一步地，所述斜坡雪崩监测装置还包括超声波雪量传感器，所述超声波雪量传感器设置在所述支架上且靠近所述风向测定组件。
本实用新型的有益效果是：
1)本实用新型提供一种基于摄影测量技术的斜坡积雪变形监测装置，实现实时的积雪斜坡地形数据的测量。
2)本实用新型提供的斜坡雪崩监测装置，能够实现积雪斜坡的实时气象数据和积雪厚度及雪崩灾害的监测。
3)本实用新型通过监测数据的远程传输的功能，能够及时提供复杂现场条件下的雪崩灾害区域预警能力。
附图说明
图1为基于摄影测量技术的斜坡雪崩监测系统的示意图；
图2为本实用新型中的摄影测量监测装置示意图；
图3为本实用新型中的斜坡雪崩监测装置示意图。
图中，1-摄影测量监测装置；2-斜坡雪崩监测装置；3山体；4-固定基座；5-支架；6-控制器箱；7-远程无线数据传输器；8-蓄电池；9-数据收集器；10-太阳能电池板；11-测量相机保温箱；12-测量相机；13-雨雪传感器；14-摄影参照标志；15-温度传感器；16-湿度传感器；17-气压传感器；18-风速仪；19-风向仪；20-超声波雪量传感器；21-微震传感器。
具体实施方式
下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：
一种基于倾斜摄影测量技术的边坡雪崩灾害监测系统，包括摄影测量监测装置1和与摄影测量监测装置1配合的斜坡雪崩监测装置2，摄影测量监测装置1和斜坡雪崩监测装置2分别设置在两个相对的山体3上，摄影测量监测装置1和斜坡雪崩监测装置2均包括固定基座4、支架5、控制器组件、供电组件，支架5通过固定基座4固定设置在山体3上，控制器组件和供电组件均固定设置在支架5上，控制器组件与供电组件之间电连接；斜坡雪崩监测装置2还包括摄影参照标志14、微震检测组件、传感组件和风向测定组件，摄影参照标志14固定设置在支架5的顶部，微震检测组件设置在支架5的底部且与固定基座4接触，传感组件和风向测定组件均固定设置在支架5的中部，且传感组件和缩水风向测定组件均与控制器组件电连接。
在一些实施例中，控制器组件包括控制器箱6、远程无线数据传输器7、蓄电池8和数据收集器9，控制器箱6与支架5相连，远程无线数据传输器7、蓄电池8和数据收集器9均设置在控制器箱6内部，且远程无线数据传输器7和数据收集器9均与蓄电池8电连接，远程无线数据传输器7与数据收集器9之间电连接，传感组件、供电组件和风向测定组件均与数据收集器9电连接。其中，无线数据传输器7、蓄电池8和数据收集器9均为现有技术设备。供电组件为太阳能电池板10，蓄电池8接收太阳能电池板10所发的电能，并连接控制器箱6、数据收集器9和远程无线数据传输器7，为其提供电源，数据收集器9接收测量相机12箱中的数据，通过远程无线传输器7传输给终端进行摄影数据计算和测量工作。太阳能电池板10设置朝阳，接收太阳辐射并产生电能储存在蓄电池8中。
在一些实施例中，传感组件包括雨雪传感器13、温度传感器15、湿度传感器16和气压传感器17，雨雪传感器13、温度传感器15、湿度传感器16和气压传感器17均固定设置在支架5上，且雨雪传感器13、温度传感器15、湿度传感器16和气压传感器17均与数据收集器9电连接。微震检测组件为微震传感器21。各个传感器均为现有技术并且各自独立工作，所以这些传感器放在支架5上时没有固定的排列顺序，同时也不需要具体去排列。雨雪传感器13采用表面栅形电极感应定性测量降雨雪的有无；温度传感器15用于测量研究区域山体3斜坡周边空气温度数据；湿度传感器16用于测量研究区域山体3斜坡周边空气湿度数据；气压传感器17用于测量研究区域山体斜坡周边大气气压数据；用于记录站点附近雪体运动所发生的微震数据。
在一些实施例中，风向测定组件包括风速仪18和风向仪19，风速仪18和风向仪19均固定设置在支架5上，且风速仪18和风向仪19均与数据收集器9电连接。风速仪18和风向仪19均为现有技术，安装在支架5上时尽可能处于较高的位置，同时，支架5及其他零部件尽量不挡住风，这样使得风速仪18和风向仪19测出的数据更准确。风速仪18和风向仪19分别用于测量研究区域山体3斜坡周边风速和风向数据。
在一些实施例中，摄影测量监测装置1还包括摄像组件，摄像组件包括测量相机保温箱11和设置在测量相机保温箱11内部的测量相机12，测量相机保温箱11设置在支架5的顶部，测量相机12与数据收集器9之间电连接。测量相机保温箱11中放置测量相机12，与数据收集器9和远程无线数据传输器7连接，并根据拍摄条件进行远程操作控制焦距、光圈大小等相机拍摄参数。
在一些实施例中，斜坡雪崩监测装置2还包括超声波雪量传感器20，超声波雪量传感器20设置在支架5上且靠近风向测定组件。超声波雪量传感器20是通过发射50khz的超声波来测量发射到返回这个信号过程的时间差来计算出站点附近积雪深度数据
本实用新型涉及的一种基于摄影测量技术的斜坡雪崩监测系统的工作方法包含以下5个步骤：
1)确定需要监测的山体3斜坡的边界，斜坡对岸适当位置搭建若干稳定的摄影平台，放置摄影测量监测装置1，用以对研究区域斜坡进行摄影测量监测。
2)为了对研究区域降雪特征及雪崩活动进行监测，在所监测的山体3斜坡中沟槽型雪崩源区及运动路径周边搭建若干稳定的雪崩监测平台，放置斜坡雪崩监测装置2，并精确测量该装置中的摄影参照标志14中心位置的地理坐标。
3)安装测量相机12时，寻找合适的角度进行试拍，以此调整拍摄角度和相机参数，并保证相邻摄影测量监测装置1拍摄的图像有70％以上的重叠率，并包含斜坡上的所有摄影参照标志14。应用无线数据传输器7对测量相机参数进行编程，设计所有测量相机12的拍照时间和拍照频率保持一致，对所监测的斜坡进行自动拍摄，并远程传输到室内终端平台。
4)应用斜坡雪崩监测装置2实时监测斜坡气象数据，当雨雪传感器13接收到降雪数据时，启动所有传感器，并回传各个站点的温度、湿度、气压、太阳能电池板辐射量以及周边积雪深度数据。
5)对回传数据进行处理，应用摄影测量技术，定期计算积雪斜坡地形数据，分析积雪斜坡地形变化；实时分析积雪斜坡各个监测站点温度、湿度、气压、太阳能电池板辐射量、周边积雪深度以及微震数据，可为雪崩灾害进行及时的预警分析。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。
1.一种基于倾斜摄影测量技术的边坡雪崩灾害监测系统，其特征在于：包括摄影测量监测装置(1)和与所述摄影测量监测装置(1)配合的斜坡雪崩监测装置(2)，所述摄影测量监测装置(1)和所述斜坡雪崩监测装置(2)分别设置在两个相对的山体(3)上，所述摄影测量监测装置(1)和所述斜坡雪崩监测装置(2)均包括固定基座(4)、支架(5)、控制器组件、供电组件，所述支架(5)通过所述固定基座(4)固定设置在所述山体(3)上，所述控制器组件和所述供电组件均固定设置在所述支架(5)上，所述控制器组件与所述供电组件之间电连接；
所述斜坡雪崩监测装置(2)还包括摄影参照标志(14)、微震检测组件、传感组件和风向测定组件，所述摄影参照标志(14)固定设置在所述支架(5)的顶部，所述微震检测组件设置在所述支架(5)的底部且与所述固定基座(4)接触，所述传感组件和所述风向测定组件均固定设置在所述支架(5)的中部，且所述传感组件和缩水风向测定组件均与所述控制器组件电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于倾斜摄影测量技术的边坡雪崩灾害监测系统，其特征在于：所述控制器组件包括控制器箱(6)、远程无线数据传输器(7)、蓄电池(8)和数据收集器(9)，所述控制器箱(6)与所述支架(5)相连，所述远程无线数据传输器(7)、蓄电池(8)和数据收集器(9)均设置在所述控制器箱(6)内部，且所述远程无线数据传输器(7)和数据收集器(9)均与所述蓄电池(8)电连接，所述远程无线数据传输器(7)与所述数据收集器(9)之间电连接，所述传感组件、供电组件和风向测定组件均与所述数据收集器(9)电连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于倾斜摄影测量技术的边坡雪崩灾害监测系统，其特征在于：所述传感组件包括雨雪传感器(13)、温度传感器(15)、湿度传感器(16)和气压传感器(17)，所述雨雪传感器(13)、温度传感器(15)、湿度传感器(16)和气压传感器(17)均固定设置在所述支架(5)上，且所述雨雪传感器(13)、温度传感器(15)、湿度传感器(16)和气压传感器(17)均与所述数据收集器(9)电连接。
4.根据权利要求2所述的一种基于倾斜摄影测量技术的边坡雪崩灾害监测系统，其特征在于：所述风向测定组件包括风速仪(18)和风向仪(19)，所述风速仪(18)和所述风向仪(19)均固定设置在所述支架(5)上，且所述风速仪(18)和所述风向仪(19)均与所述数据收集器(9)电连接。
5.根据权利要求2所述的一种基于倾斜摄影测量技术的边坡雪崩灾害监测系统，其特征在于：所述摄影测量监测装置(1)还包括摄像组件，所述摄像组件包括测量相机保温箱(11)和设置在所述测量相机保温箱(11)内部的测量相机(12)，所述测量相机保温箱(11)设置在所述支架(5)的顶部，所述测量相机(12)与所述数据收集器(9)之间电连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于倾斜摄影测量技术的边坡雪崩灾害监测系统，其特征在于：所述供电组件为太阳能电池板(10)。
7.根据权利要求1所述的一种基于倾斜摄影测量技术的边坡雪崩灾害监测系统，其特征在于：所述微震检测组件为微震传感器(21)。
8.根据权利要求1所述的一种基于倾斜摄影测量技术的边坡雪崩灾害监测系统，其特征在于：所述斜坡雪崩监测装置(2)还包括超声波雪量传感器(20)，所述超声波雪量传感器(20)设置在所述支架(5)上且靠近所述风向测定组件。
技术总结