山體滑坡與傾角傳感器

由于存在大量山地地貌，城市居民人口眾多，要求土地必須保持較高的利用率，因此大量建筑和道路都位于山區(qū)附近。地理位置決定了該地區(qū)降雨量常年偏高，尤其在每年夏季的梅雨季節(jié)，會出現(xiàn)大量的降水。不穩(wěn)定的山地地貌在受到雨水侵蝕后，容易產(chǎn)生山體滑坡現(xiàn)象，對居民生命財產(chǎn)安全造成巨大的威脅。

過去數(shù)十年內在某些極其危險地域發(fā)生了多次山體滑坡現(xiàn)象，因此試圖部署一種靈活穩(wěn)定的系統(tǒng)對山體滑坡進行監(jiān)測和預警。政府部門嘗試部署過多套有線方式的監(jiān)測網(wǎng)絡，但是由于監(jiān)測區(qū)域往往為人跡罕至的山間，缺乏道路，野外布線，電源供給等都受到限制，使得有線系統(tǒng)部署起來非常困難。此外，有線方式往往采用就近部署Data logger的方式紀錄采集數(shù)據(jù)，需要專人定時前往監(jiān)測點下載數(shù)據(jù)，系統(tǒng)得不到實時數(shù)據(jù)，靈活性較差。

基于無線傳感器網(wǎng)絡的山體滑坡監(jiān)測方案。山體滑坡的監(jiān)測主要依靠兩種傳感器的作用，液位傳感器以及傾角傳感器。在山體容易發(fā)生危險的區(qū)域，將會沿著山勢走向豎直設置多個孔洞，如圖所示。

每個孔洞都會在最下端部署一個液位傳感器，在不同深度部署數(shù)個傾角傳感器。由于該地區(qū)的山體滑坡現(xiàn)象主要是由雨水侵蝕產(chǎn)生的，因此地下水位深度是顯示山體滑坡危險度的第一指標。該數(shù)據(jù)由部署在孔洞最下端的液位深度傳感器采集并由無線網(wǎng)絡發(fā)送。

通過傾角傳感器可以監(jiān)測山體的運動狀況，山體往往由多層土壤或巖石組成，不同層次間由于物理構成和侵蝕程度不同，其運動速度不同。發(fā)生這種現(xiàn)象時部署在不同深度的傾角傳感器將會返回不同的傾角數(shù)據(jù)。在無線網(wǎng)絡獲取到各個傾角傳感器的數(shù)據(jù)后，通過數(shù)據(jù)融合處理，專業(yè)人員就可以據(jù)此判斷出山體滑坡的趨勢和強度，并判斷其威脅性大小。

山體滑坡在地震之后的災區(qū)隨處可見，尤其是交通要道兩側的山體滑坡對救援進度更是會造成巨大的威脅，相信無數(shù)人仍然記得在聽到理縣到汶川的生命線在打通后不到一天的時間就又因山體滑坡而中斷時那揪心的感覺。

傾角傳感器

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