山体滑坡监控预警系统20120919

一、需求概述

1.山体滑坡24小时全天候监测需求

监测区域处于滑坡多发地段，临近居民区，需要采取24小时全天候的预警动态监测手段，及时发出监测预警信息， 预警山体滑坡、泥石流等地质灾害而免受或减少损失。

2.自动报警定位需求

支持在山体滑坡或泥石流等地质灾害发生前，通过精密仪器及时监测出山体松动、偏移的微小征兆，在及时发现并立刻自动报警的同时，迅速确认并在监测地图上显示滑坡位置。

3.预警预测需求

支持通过分析长期的山体位移变化，预测未来可能产生的安全隐患，提前做好防范补救准备。

4.信息查询管理需求

 可以对历史监测数据、报警数据、统计图表数据等进行查询管理。并建立数据档案，用于长期监测研究。

二、系统总体方案

1.系统总体架构方案

1)基础层

基础成主要是整个系统的基础硬件，是整个系统架构的基础。主要有激光测距传感器终端、网络平台、计算机等硬件设备。监测终端采集数据通过传输网络与计算机平台互通，形成一个集成的系统。

2)数据层

整个系统的数据包括传感器监测的实时数据、历史数据、图表分析数据、报警信息数据、历史报警信息数据、地理空间数据等。是整个系统的数据核心。

3)应用层

在基础层和数据层基础上，开发应用系统，包括数据管理、自动报警、图形分析预测等若干功能软件

4)表现层

是指最终系统的操作界面，将有电子地图为系统地图，实现各种功能包括报警、图表查询、图形分析等功能操作界面。

2.系统总体配置方案

本系统从用户需求出发需求配置：激光测距监测设备终端设备、监测预警平台软件、无线传输设备。

1)激光测距监测设备3套。

光靶标                    主机

2)无线传输设备（传输、接收各3套）。

3)预警监测系统平台软件。

(1)自动动态监测预警软件

(2)滑坡预测分析管理软件

(3)滑坡预警位置和滑坡方向监测软件

(4)预警短信发布管理软件

(5)监测数据管理存储软件

(6)历史监测数据查询管理软件

(7)报警信息查询软件

(8)数据收发接口管理软件

(9)系统维护管理软件

3.系统网络拓扑图

1)激光测距传感器终端

山体上设置固定靶标。并设置固定激光测距仪对准相应靶标，实现24小时在线监测。

2)传感器数据收发模块

数据发射端收集三套激光传感器的数据，并将其无线传输到接收端。

3)监测预警平台

负责所有数据的存储，包括监测的距离数据、地图数据、设备信息数据、位置数据、运营数据、日志数据等。并实现系统功能。

系统拓扑图

三、系统总体功能

1.自动动态监测预警软件

1)传感器实时监测数据采集

自动接收来自传感器接收软件传送来了实时监测数据，能够实时获取激光测距传感器的关键参数和测量的距离值。

2)自动报警

运用相应的算法，分析实时的温度、湿度、地质等因素结合测距数据，实现自动报警。

3)交互确认

一旦发生报警情况，弹出相应报警信息，实现人机交互的形式，结合人的经验知识再进行报警核实。

2.滑坡预测分析管理软件

根据长时间的监测统计数据绘制靶标位移偏离波动标，根据标来判断近期的地质活动情况，一次分析预测近期可能发生的自然灾害，并提前预警。

1)山体滑坡的运动趋势分析

  根据连续监测的数据，分析山体滑坡的运动趋势。

2)影响范围分析

  通过分析山体滑坡的位置和运动速度，确定其影响范围。

3)财产损失评估

  评估山体滑坡造成的财产损失，可以通过山体滑坡的影响面积，以及地图数据提供的居民区财产数据等信息，分析财产损失。

3.滑坡预警位置和滑坡方向监测软件

1)滑坡位置定位

一旦确认报警信息，立即通过地图定位功能实现滑坡位置定位。并将目标点快速显示地图上的具体位置并闪烁提醒，报警声音提示。

2)滑坡运动分析    

运用相应的算法，分析实时的温度、湿度、地质等因素结合测距数据，分析滑坡的运动方向。模拟运动趋势。

4.预警短信发布管理软件

实现

1)短信编辑管理。

支持监测中心和监管人员之间进行短信编辑、人员编辑、通信号码编辑、修改、添加、删除等管理功能。

2)短信发布管理。

支持监测中心和监管人员进行短信通信、单发、群发或按预定时间、区域、按人员编组发送等功能

3)短信数据库管理

支持短信数据管理、安全管理、查询权限设置、数据存储等功能。

5.历史监测数据查询管理软件

可以对传感器监测的历史数据进行查询、统计、输出等功能。

6.报警信息查询软件

监测中心存储所有的报警信息，并进行统计分类，可查询单个或多个报警信息点的报警时间、报警区域等信息。

7.传感器数据发送与接收软件

 集成多路激光测距传感器并且具有存储功能，可以保证高速测量方式下数据不丢失，并且实现激光测距监测设备的数据和监测中心平台之间进行实时传输交换。

8.系统维护管理软件

对监测中心的用户信息进行保密设置，防止用户信息的泄漏盗取。对系统定期进行维护，包括数据库维护，系统功能模块维护，以及接口维护。设置不同权限实现不同功能。

四、系统数据库

山体滑坡监测预警系统数据库的组成包括:预警监测数据库、监测管理数据库和地图数据库。

数据库内容

1)预警监测数据库

●实时监测数据。激光测距监测仪器获取的实时的现场数据，包括靶标距离、天气温度、湿度等实时数据。

●报警信息数据。指自动监测的报警信息，实时数据。

●短信平台数据。在线编辑短信、收发短信数据。

●预测分析数据。监测数据图表，山体滑坡的方向、速度、趋势等。

2)监测管理数据库

●历史监测数据库。激光测距监测设备采集的数据录入历史档案入库，方便用户查询统计。

●报警记录数据。存储历史报警信息方便被查和统计历史事件。

●监测设备属性数据库。主要存储设备的属性数据，包括设备的基础参数以及位置信息。

●系统运行数据。存储系统的操作日志，管理日志等信息。

3)地图数据库

●行政区划数据。主要是矢量的形式，显示山坡周围的行政区划，如县、镇、村等区划信息。

●基础设施数据。主要是医院、学校、工厂等重点基础设施的信息。

●居民区数据。主要是居民区的人口、经济、重点房屋等信息。

五、硬件技术规格

激光测距仪

　　激光距离传感器采用激光在线非接触测量物体的位移变化量，特别为工业自动化、交通、钢铁 、建筑、码头等需要进行自动距离位移测量和位置控制而设计研发，具有很高的实用性。适合长期在线监测使用，此系列激光测距传感器可以快速、准确的测量到目标地距离，测量结果可以通过各种接口传输到设备上，以便进行检测、控制等应用，同时激光测距传感器的控制也可通过计算机或其他与其相连的设备来完成。采用精准地红色激光瞄准方式，精度高，量程大，而且具有丰富的输出接口，广泛应用于各种钢铁工业、冶金工业、汽车工业、印刷工业、食品工业等各类工业控制（位移，长度，尺寸，位置，高度、厚度等检测）以及野外长期自动监测、工程现场检测等场合。

主要特点

　精确、动态的对各种物体距离进行测量（不需反射镜）；

　可见光容易对准被测物体；

　响应速度高，且可调，测量频率1-15Hz；

　测量精度高±1mm，分辨率0.1mm；

　功耗稳定，耗电量小，最大功耗1.5W

　采用航空插头，性能稳定；输出串口丰富，多种选择（USB、RS232、RS485、RS422、4～20mA、0-10V、开关量等）

　传感器可以为无线通讯方式，免去您布线的麻烦。

　测量范围可调，且传感器测距起始点可以设置为前端和尾端，方便用户安装需要。也可以设置任意点为数据起点（目前无此功能）。

　外观坚固，性能稳定，可加数据显示端，实时显示接收数据（LED屏、数码管、PDA等），以及数据报警功能

　小型化设计，可选配安装支架，节省安装空间

　产品功能多样化，可实现物体的在线测厚度/长度/宽度功能，良好可靠的性能、优良的性价比。

技术参数

　量程：0.05-200米

　精度：±1毫米

　输出频率：1-15Hz(取决于目标表面的反射率) 

　激光：620-690nm红色可视激光；

　激光等级：CLASS 2

　电压：4.8V-28V（标准5V）

　数据接口：标配RS232（4-20mA、RS485、0-10V、RS422、0-5V、开光量输出可选）

　工作温度：-40℃-70℃

　存储温度：-30℃-70℃

　产品尺寸：155*72*38mm

　重量：约400g

六、山体滑坡预警监测系统项目报价表