专利名称：用于感测泥石流的摆动型设备及其感测泥石流的方法
技术领域：
本发明涉及用于感测泥石流的摆动型设备和使用所述设备来感测泥石流的方法， 且更特定来说，本发明涉及用于感测泥石流的摆动型设备，其中用于感测泥石流的多个摆 动型杆在几个级中安置于山谷部分、倾斜表面、基岩、上面将铺设水泥的部分以及与泥石流 发生有关的土壤层中，使得可准确计算泥石流的高度、规�：鸵贫俣惹铱赏ü缙诟胁� 泥石流的发生来发出警告；且本发明还涉及使用所述设备来感测泥石流的方法。
背景技术：
在韩国，塌方在每个夏季重复发生，这造成生命和财产的大量损失。近十年的塌方 的死亡人数已达到韩国整个自然灾害的年平均死亡人数的27%，且因此非常严重。据报道 塌方的年平均死亡人数的约85%是由于自然倾斜表面的塌方而产生的。韩国发生的自然倾斜表面的塌方的约90%或更高百分比对应于泥石流塌方，其中 构成土地的泥土和沙子或粗碎片和水在夏季严重暴风雨时高速流入倾斜表面的底部部分。 形成于下伏(under-lying)岩石的顶部部分上的土壤层根据韩国的地质特性而彼此不同。 然而，大多数土壤层具有2m或2m以下的小厚度，且当塌方发生时，土地的饱和程度由于强 雨而较高，且土壤层与水混合且因此泥石流塌方频繁发生。泥石流的移动速度在约0. 5米/秒到30米/秒的各种范围内，且大多数泥石流移 动较快。因此，为了减少泥石流塌方的损害，非常重要的是早期感测泥石流的发生且进行 应对。特定来说，有效的是感测沿着自然倾斜表面的山谷部分(先前位于山谷的顶部部分 处)移动的泥石流，且向在山谷的下游的人发出疏散警告以使得该人可通过警告而快速疏散。为此，需要在山谷部分中安装且操作用于感测泥石流的设备。在韩国和外国广泛使用的用于泥石流的常规传感器中，在山谷的横截面上安装一 条线，且接着通过当泥石流沿着山谷移动时切割所述线来感测泥石流。然而，在使用一条线的用于泥石流的常规传感器中，在线安装时应维持预定张力。 为此，线的两端应固定在例如基岩或上面将铺设混凝土水泥的部分等固体物体上。因此，当 用户选择自然倾斜表面的山谷部分的将安装该条线的点时经常发生困难。而且，在同一点处在若干级上安装该条线不是容易的。因此，难以准确测量泥石流 的高度、规�：鸵贫俣�。而且，由于当泥石流发生时线被切断，因此该条线无法永久使用，这由于重新安装 而增加了成本。发明 内容本发明提供一种用于感测泥石流的摆动型设备，其中在韩国占自然倾斜表面上塌 方类型的大部分的泥石流塌方可早期被感测且可向对应的本地防灾组织和居民快速通知； 且提供一种使用所述设备来感测泥石流的方法。本发明还提供一种用于感测泥石流的摆动型设备，其可直接安装于与泥石流发生 有关的山谷部分中，且可经操作以使得可实时感测泥石流的发生；且提供一种使用所述设 备来感测泥石流的方法。本发明还提供一种用于感测泥石流的摆动型设备，其可以各种间隔自由安装于倾 斜表面上，且特定来说可容易地安装于基岩、上面将铺设水泥的部分和土壤层上；且提供一 种使用所述设备来感测泥石流的方法。本发明还提供一种用于感测泥石流的摆动型设备，其可在多个级处安装以便可准 确计算泥石流的高度、规模、移动速度等且可通过早期感测泥石流的发生而发出警告；且提 供一种使用所述设备来感测泥石流的方法。本发明还提供一种用于感测泥石流的摆动型设备，其可永久使用以便解决一条线 无法重新使用(因为该条线在泥石流发生时被切断)的常规问题；且提供一种使用所述设 备来感测泥石流的方法。根据本发明的一方面，提供一种用于感测泥石流的摆动型设备，所述设备包含泥 石流感测单元，其单独地固定在地面上且包含与所述泥石流接触而旋转的感测杆；以及数 据记录器，其从所述泥石流感测单元接收实时测量的数据且将所述数据发射到远程位置。所述泥石流感测单元可包含摆动型泥石流感测杆，其与所述泥石流接触而旋转 且重复使用；主体单元，其感测在接触所述摆动型泥石流感测杆时产生的电信号；以及地 面固定单元，其包括固定在地面上的锚且支撑所述摆动型泥石流感测杆和所述主体单元。感测杆旋转轴包含旋转轴凹槽(groove)，所述主体单元的感测杆旋转力调整螺钉 插入至所述旋转轴凹槽中且所述旋转轴凹槽形成于所述感测杆旋转轴的两端中，所述感测 杆旋转轴以及附接到所述感测杆旋转轴的“ + ”电极感测信号产生器可安置于所述摆动型泥 石流感测杆的一端上。所述主体单元可包含旋转凹槽，其经形成以使得所述摆动型泥石流感测杆通过 所述旋转凹槽而旋转；感测杆旋转力调整螺钉，其插入于从所述主体单元的上部和下部部 分穿过所述旋转凹槽而形成的调整螺钉孔中；“_”电极感测信号产生器，其安置于所述旋 转凹槽的一侧处；以及母连接器，所述地面固定单元在与所述旋转凹槽的所述一侧相对的 一侧处连接到所述母连接器。所述地面固定单元可包含螺钉型固定锚，其固定在地面上；以及连接器，其包括 公连接器，安置于所述螺钉型固定锚的另一侧处且连接到所述主体单元的所述母连接器； 球，所述公连接器从所述球突出；以及支撑以任意角度旋转的所述球的固定螺钉。所述锚可为螺钉型锚。所述摆动型泥石流感测杆可在0°到-90°的范围内旋转。所述摆动型泥石流感测杆的所述“ + ”电极感测信号产生器可从5°或更高角度来 接触所述主体单元的所述“_”电极感测信号产生器以感测所述泥石流的发生。
所述摆动型泥石流感测杆的旋转力可使用形成于所述主体单元中的所述感测杆 旋转力调整螺钉来调整。所述数据记录器可以有线或无线方式而连接到多个泥石流感测单元，所述多个泥 石流感测单元在垂直方向上布置在多个级中以便检查所述泥石流的高度和规模。 所述数据记录器可以有线或无线方式而连接到多个泥石流感测单元，所述多个泥 石流感测单元安装于具有预定距离的每一点中，以便根据所述泥石流的距离来检查所述泥 石流的移动速度且檢查所述泥石流的移动距离。根据本发明的另一方面，提供一种使用用于感测泥石流的摆动型设备来感测泥石 流的方法，所述用于感测泥石流的摆动型设备包含泥石流感测单元和数据记录器，所述方 法包含在用于维持张力的额外单元未被使用的情况下将用于感测泥石流的所述摆动型设 备单独固定在地面上；以及当以各种方式布置于固定点处的一个或一个以上泥石流感测单 元接触所述泥石流、旋转且产生电信号时，实时接收所述电信号，其中所述实时接收所述电 信号是由所述数据记录器执行，且测量所述泥石流的高度、体积(规模)、移动距离和移动 速度中的至少一者。可基于在所述泥石流移动的方向上安装多个泥石流感测单元的多个点之间的距 离和所述多个泥石流感测单元的泥石流感测时间，通过以下等式1来计算所述泥石流的所 述移动速度
_] v = ll ... (1),其中ν是所述泥石流的所述移动速度(米/秒)，t是泥石流感测时间(秒)，且L 是所述泥石流感测单元安装的距离(cm)。可使用所述泥石流移动的方向上在多个点处安装的多个泥石流感测单元的初始 泥石流感测点和所述泥石流感测单元的最终感测点来计算所述泥石流的所述移动距离。可在一点的横截面处当在垂直方向上在多个级中安装多个泥石流感测单元时使 用接触所述泥石流且旋转的最上部泥石流感测单元的高度，借此而使用以下等式2来计算 所述泥石流的高度A = (w0+wn) xh/2…(2)，其中A是横截面面积(m2)，W(1是山谷的横截面的下部部分的宽度(111)，\是所述山 谷的所述横截面的上部部分的宽度(m)，η是在安装多个泥石流感测单元的多个点处所述 山谷的所述横截面的宽度的数目，且h是所述泥石流的高度(m)。可借助于使用在感测所述泥石流的多个安装点处安装的多个上部和下部泥石流 感测单元且借助于使用根据所述泥石流有在移动之处的所述多个泥石流感测单元的所述 安装点的距离，基于根据所述点中的每一者的所述泥石流的横截面面积来计算所述泥石流 的横截面，借此而使用以下等式3来计算所述泥石流的体积(或规模)V = {(A1+A2+A3+.....+An) /η} XL· · · (3)，其中V是体积(m3) ,An是在第η点处山谷的横截面面积(m2)，η是在所述山谷的前 进方向上安装多个泥石流感测单元的点的数目，且L是点A1与点An之间的距离(m)。可通过使用锚而将用于感测泥石流的所述摆动型设备直接固定在坚实的地面上。可在对地面进行灌浆之后通过使用锚而将用于感测泥石流的所述摆动型设备固定在由土壤形成的松弛固体上。
通过参考附图来详细描述本发明的示范性实施例将更明了本发明的上述和其它 特征和优点，附图中图IA是在根据本发明实施例的用于感测泥石流的摆动型设备中将安装多个泥石 流感测单元的多个点的平面图。图IB是沿着图IA的线A-A'截取的横截面图。图2是图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备的泥石流感测单元的结构的 示意图。图3A是安装于基岩和混凝土结构中的图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型 设备的泥石流感测单元的示范性视图。图3B是安装于土壤层中的图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备的泥石 流感测单元的示范性视图。图4A是图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备的摆动型泥石流感测杆和 连接到摆动型泥石流感测杆的主体单元的侧视图且图4B是平面图。图5A是图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备的摆动型泥石流感测杆的 侧视图且图5B是平面图。图6A是图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备的主体单元的泥石流旋转 力调整部分和感测信号产生器的正视图，图6B是平面图，图6C是侧视图1且图6D是侧视 图2。图7A是本发明实施例中根据图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备的测 量原理和通过使用图IA和图IB的设备而感测泥石流的方法来布置电极的视图。图7B是本发明实施例中根据图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备的测 量原理和通过使用图IA和图IB的设备而感测泥石流的方法由于杆旋转带来的电极接触的 示意图。图7C是本发明实施例中根据图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备的测 量原理和通过使用图IA和图IB的设备而感测泥石流的方法由于电极接触而感测泥石流的 发生的示意图。
具体实施方式
下文中，将通过参看附图阐释本发明的示范性实施例来描述本发明。图IA是在根据本发明实施例的用于感测泥石流的摆动型设备中将安装多个泥石 流感测单元1的多个点的平面图，图IB是沿着图IA的线A-A'截取的横截面图，且图2是 图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备的泥石流感测单元1的结构的示意图。参看图IA和图1B，根据本发明当前实施例的用于感测泥石流的摆动型设备包含 多个泥石流感测单元1，其各自包含一与泥石流接触且旋转的感测杆；以及数据记录器2， 其从泥石流感测单元1中的一者接收实时测量的数据且将数据发射到远程位置。泥石流感测单元1包含摆动型泥石流感测杆11，其容易安装、准确检查泥石流的规格且在长时间 中重复使用；主体12，其感测由于与摆动型泥石流感测杆11接触而引起的 电信号；以及地面固定单元13，其通过使用螺钉型固定锚131而将摆动型泥石流感测杆11 和主体12固定在地面上，使得无论地面形成的材料和条件如何均可安装用于感测泥石流 的摆动型设备。摆动型泥石流感测杆11是棍形的且可具有其它摆动类型。连接器132形成于地面固定单元13的螺钉型固定锚131的一侧，且由不锈钢所形 成的主体12附接到连接器132。连接器132与主单元12之间的连接可以各种方式执行。 在本发明的实施例中，形成于地面固定单元13的一端处的公连接器1323插入于形成于主 体单元12中且具有螺纹的母连接器124中。然而，本发明不限于此连接方式，且公连接器 1323和母连接器124可以各种方式彼此连接。泥石流感测单元1包含作为用于支撑摆动型泥石流感测杆11的固定单元的主体 单元12。主体单元12包含感测杆旋转力调整螺钉121，其充当铰链(hinge)以使得摆动型 泥石流感测杆11可在预定力施加于主体单元12上时旋转。而且，可使用感测杆旋转力调 整螺钉121来任意地调整摆动型泥石流感测杆11的旋转力。而且，充当用于感测泥石流的传感器的摆动型泥石流感测杆11由不锈钢形成，且 因在摆动型泥石流感测杆11接触泥石流时施加于摆动型泥石流感测杆11上的预定力而旋 转。摆动型泥石流感测杆11可在与泥石流移动直到处于90°的最大角度的方向(相对于 泥石流移动的方向为水平)相同的方向上旋转。当摆动型泥石流感测杆11的“ + ”电极感 测信号产生器1112和主体单元12的“-”电极感测信号产生器122从5°或更大角度彼此 接触时感测泥石流。地面固定单元13的连接器132调整角度使得在安装泥石流感测单元1时摆动型 泥石流感测杆11的角度可相对于地面为水平的。连接器132包含以任意角度旋转的圆形 球1321和在四个方向上插入的固定螺钉1322。而且，公连接器1323从球1321突出，且插 入于主体单元12的母连接器124中且与其连接。因此，在用于感测泥石流的摆动型设备在多个级处在垂直方向上安装于山谷部分 的倾斜表面上之后，当具有预定规模的泥石流移动且摆动型泥石流感测杆11旋转到泥石 流的高度时，可检查泥石流的高度和规模。而且，用于感测泥石流的摆动型设备以类似方式而安装于山谷的前进方向中的若 干点处，以便可根据距离、泥石流的移动距离等准确地测量泥石流的移动速度。图3A是安装于基岩和混凝土结构中的图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型 设备的泥石流感测单元1的示范性视图，且图3B是安装于土壤层中的图IA和图IB的用于 感测泥石流的摆动型设备的泥石流感测单元1的示范性视图。本发明具有两种用于在地面上固定地面固定单元13的方法。第一种方法是将螺 钉型固定锚131固定于例如基岩或混凝土结构等坚实的地面上，且第二种方法是通过对地 面进行灌浆而将地面固定单元13固定于由土壤形成的松弛地面上。在此情况下，螺钉型固定锚131的直径和长度是根据地面的状态确定的。连接到 主体单元12的连接器132安装于螺钉型固定锚131的未插入于地面中的一端处。在此情况下，如上所述，根据本发明的实施例，螺钉型固定锚131已安装在地面 上。然而，螺钉型固定锚131也可通过使用另一类型的固定单元而固定在地面上。
图4A是图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备的摆动型泥石流感测杆11 和连接到摆动型泥石流感测杆11的主体单元12的侧视图且图4B是平面图，图5A是图IA 和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备的摆动型泥石流感测杆11的侧视图且图5B是平 面图，且图6A是图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备的主体单元12的泥石流旋 转力调整部分和感测信号产生器的正视图，图6B是平面图，图6C是侧视图1且图6D是侧 视图2。图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备包含摆动型泥石流感测杆11和连 接到摆动型泥石流感测杆11的主体单元12。主体单元12包含旋转凹槽125，其具有开放 侧以提供摆动型泥石流感测杆11在其中旋转的空间部分，且摆动型泥石流感测杆11的感 测杆旋转轴111位于旋转凹槽125中。感测杆旋转轴111由插入于调整螺钉孔1211中的 感测杆旋转力调整螺钉121支撑，调整螺钉孔1211从主体 单元12穿过旋转凹槽125而形 成。详细来说，根据本发明实施例的主体单元12具有50mm的宽度、50mm的长度和35mm的 高度的尺寸。在垂直方向上具有3mm直径和3mm深度的具有旋转轴功能的旋转轴凹槽1111 形成于摆动型泥石流感测杆11的感测杆旋转轴111的两端中，使得感测杆旋转轴111可在 接触泥石流的流动时旋转。通过旋转轴凹槽1111，在主体单元12和感测杆旋转力调整螺钉 121彼此在旋转轴凹槽1111的上部和下部部分中接触时感测杆旋转轴111将旋转。而且，用于感测泥石流的流动的“ + ”电极感测信号产生器1112垂直于摆动型泥石 流感测杆11的纵向方向而附接到感测杆旋转轴111。另外，“_”电极感测信号产生器122安装于主体单元12的旋转凹槽125的开放侧 的另一侧处。在摆动型泥石流感测杆11由于泥石流的流动而旋转时，主体单元12产生用于产 生电信号的感测信号。换句话说，图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备包含包含形成于其一端 上的“ + ”电极感测信号产生器1112的摆动型泥石流感测杆11，和包含“_”电极感测信号产 生器122且连接到摆动型泥石流感测杆11的主体单元12，因而在摆动型泥石流感测杆11 由泥石流旋转时感测来自“ + ”电极感测信号产生器1112和“_”电极感测信号产生器122 的用于感测泥石流的流动的信号。详细来说，作为具有IOmm直径和IOmm高度的八边形形状的不锈块体的感测杆旋 转轴111附接到摆动型泥石流感测杆11的前端，如图5A和图5B中所说明。感测杆旋转轴 111插入于插入在具有Ilmm高度的旋转凹槽125中的感测杆旋转力调整螺钉121中，且充 当摆动型泥石流感测杆11的旋转轴。具有IOmm长度、9mm高度和Imm厚度的“ + ”电极感测信号产生器1112安置于由 八边形不锈块体形成且附接到摆动型泥石流感测杆11的前端的感测杆旋转轴111的一侧 处。因此，在摆动型泥石流感测杆11由泥石流旋转时，具有“ + ”电极且具有IOmm长度的 “ + ”电极感测信号产生器1112 —起旋转，且设置在具有35mm长度、Ilmm高度、10mm(上部) 和3mm(下部)厚度且附接到主体单元12的“-”电极感测信号产生器122上。因此，产生 电信号(见图6A至图6D)。因此，用于感测泥石流的摆动型设备可感测电信号且辨识安装 有用于感测泥石流的所述摆动型设备的点处的泥石流的发生。摆动型泥石流感测杆11的旋转力可由连接到主体单元12的两端的感测杆旋转力调整螺钉121来调整。感测杆旋转力调整螺钉121用以维持根据用于感测泥石流的摆动型 设备安装的点处排放的地面形成材料的尺寸而不同的旋转阻力。举例来说，在主要存在具有大颗粒的岩石的点处较大的旋转阻力是必要的，且在 主要存在具有小颗�：退耐寥赖牡愦闲〉男枇κ潜匾�。因此，感测杆旋转力调 整螺钉121用以调整所述旋转阻力。 根据本发明实施例的感测杆旋转力调整螺钉121包含两个具有IOmm直径、5mm高 度、17mm长度的螺钉型螺栓(bolts)。所述两个螺钉型螺栓安装于主体单元12的上部和下 部部分处以充当摆动型泥石流感测杆11的旋转轴。旋转阻力在两个螺钉型螺栓安装于主 体单元12的上部和下部部分处且收紧时增加，且旋转阻力在两个螺钉型螺栓松开时减小 (见图6A至图6D)。图7A是本发明实施例中根据图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备的测 量原理和通过使用图IA和图IB的设备而感测泥石流的方法来布置电极的视图，且图7B是 本发明实施例中根据图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备的测量原理和通过使用 图IA和图IB的设备而感测泥石流的方法由于杆旋转带来的电极接触的示意图，且图7C是 本发明实施例中根据图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备的测量原理和通过使用 图IA和图IB的设备而感测泥石流的方法由于电极接触而感测泥石流的发生的示意图。参看图7A、7B和7C，根据实施例的摆动型泥石流感测杆11由具有400mm长度和 5mm直径的不锈钢形成。如上所述，摆动型泥石流感测杆11连接到主体单元12且在泥石流 移动的方向上根据泥石流的流动而旋转。在此情况下，当附接到主体单元12的摆动型泥石 流感测杆11的前端的“ + ”电极感测信号产生器1112和安装于主体单元12处的“_”电极 感测信号产生器122彼此接触时，产生电信号。摆动型泥石流感测杆11在0°到-90°的范围内旋转。可在泥石流从约5°移动 的方向上感测泥石流的流动。在本发明的实施例中，摆动型泥石流感测杆11和主体单元12从用于感测泥石流 的摆动型设备安装的点突出约43cm，其可容易地接触泥石流。泥石流是含有水、土壤、粗碎片等的密度流。由于摆动型泥石流感测杆11和连接 到摆动型泥石流感测杆11的主体单元12维持充分的刚性，因此可有效地感测泥石流的流动。由图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备的泥石流感测单元1产生的电信 号存储在以有线(或无线)方式连接的数据记录器2中。数据记录器2还具有实时地以无 线方式向位于远程位置的测量中心发射数据的功能。数据记录器2是通过集成的太阳能热、将太阳能热充入安装于记录器盒中的电池 (未图示)且使用太阳能热作为功率来驱动的。存储在数据记录器2中的数据由发射单元(未图示)使用向远程位置的码分多址 (CDMA)通信来发射，且用于发射数据的间隔可使用管理程序来自由调整。现在将描述通过使用图IA和图IB的设备来感测泥石流的方法。图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备的泥石流感测单元1以规则间隔安 装于从山谷的上游到下游的多个点处，且因此可用作针对泥石流的发生而发出警告的系统 (见图1A)。换句话说，尽管泥石流在山谷的任何部分中发生，但由于移动的泥石流允许摆动型泥石流感测杆11旋转且产生电信号，所以可检查泥石流的发生和泥石流发生的点。因 此，图IA和图IB的用于感测泥石流的摆动型设备的泥石流感测单元1可用作针对泥石流 塌方而发出警告的系统。如图IA中说明，安装于从山谷的上游到下游的多个点处的图IA和图IB的用于感 测泥石流的摆动型设备的泥石流感测单元1提供关于泥石流的移动速度和移动距离的信 息。可基于多个泥石流感测单元1在山谷的方向上安装的多个点之间的距离以及摆 动型泥石流感测杆11旋转且产生电信号的泥石流感测时间，使用等式1来计算泥石流的移 动速度
权利要求
1.一种用于感测泥石流的摆动型设备，其特征在于所述设备包括多个泥石流感测单元，其单独地固定在地面上且各自包括与所述泥石流接触而旋转的 感测杆；以及数据记录器，其从所述泥石流感测单元接收实时测量的数据且将所述数据发射到远程 位置。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于其中所述泥石流感测单元中的每一者包括摆动型泥石流感测杆，其与所述泥石流接触而旋转且重复使用；主体单元，其感测在接触所述摆动型泥石流感测杆时产生的电信号；以及地面固定单元，其包括固定在地面上的锚且支撑所述摆动型泥石流感测杆和所述主体 单元。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于其中感测杆旋转轴包括旋转轴凹槽，所述 主体单元的感测杆旋转力调整螺钉插入至所述旋转轴凹槽中且所述旋转轴凹槽形成于所 述感测杆旋转轴的两端中，所述感测杆旋转轴以及附接到所述感测杆旋转轴的“ + ”电极感 测信号产生器安置于所述摆动型泥石流感测杆的一端上。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于其中所述主体单元包括旋转凹槽，其经形成以使得所述摆动型泥石流感测杆通过所述旋转凹槽而旋转；感测杆旋转力调整螺钉，其插入于从所述主体单元的上部和下部部分穿过所述旋转凹 槽而形成的调整螺钉孔中；“_”电极感测信号产生器，其安置于所述旋转凹槽的一侧处；以及母连接器，所述地面固定单元在与所述旋转凹槽的所述一侧相对的一侧处连接到所述 母连接器。
5.根据权利要求2所述的设备，其特征在于其中所述地面固定单元包括螺钉型固定锚，其固定在地面上；以及连接器，其包括公连接器，安置于所述螺钉型固定锚的另一侧处且连接到所述主体单 元的所述母连接器；球，所述公连接器从所述球突出；以及支撑以任意角度旋转的所述球 的固定螺钉。
6.根据权利要求2所述的设备，其特征在于其中所述锚是螺钉型锚。
7.根据权利要求2所述的设备，其特征在于其中所述摆动型泥石流感测杆在0° 到-90°的范围内旋转。
8.根据权利要求3所述的设备，其特征在于其中所述摆动型泥石流感测杆的所述“+ ” 电极感测信号产生器从5°或更高角度来接触所述主体单元的所述“_”电极感测信号产生 器以感测所述泥石流的发生。
9.根据权利要求2所述的设备，其特征在于其中所述摆动型泥石流感测杆的旋转力是 使用插入于所述主体单元中的所述感测杆旋转力调整螺钉来调整。
10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于其中所述数据记录器以有线或无线方式 而连接到多个泥石流感测单元，所述多个泥石流感测单元在垂直方向上布置在多个级中以 便检查所述泥石流的高度和规模。
11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于其中所述数据记录器以有线或无线方式而连接到多个泥石流感测单元，所述多个泥石流感测单元安装于具有预定距离的每一点中， 以便根据所述泥石流的距离来检查所述泥石流的移动速度且檢查所述泥石流的移动距离。
12.一种使用权利要求1所述的用于感测泥石流的摆动型设备来感测泥石流的方法， 所述用于感测泥石流的摆动型设备包括多个泥石流感测单元和数据记录器，其特征在于所 述方法包括在用于维持张力的额外单元未被使用的情况下将用于感测所述泥石流的所述摆动型 设备单独固定在地面上；以及当以各种方式布置于固定点处的一个或一个以上泥石流感测单元接触所述泥石流、旋 转且产生电信号时，实时接收所述电信号，其中所述实时接收所述电信号是由所述数据记 录器执行，且测量所述泥石流的高度、体积(规模)、移动距离和移动速度中的至少一者。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于其中基于在所述泥石流移动的方向上安 装多个泥石流感测单元的多个点之间的距离和所述多个泥石流感测单元的泥石流感测时 间，通过以下等式1来计算所述泥石流的所述移动速度
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于其中使用所述泥石流移动的方向上在多 个点处安装的多个泥石流感测单元的初始泥石流感测点和所述泥石流感测单元的最终感 测点来计算所述泥石流的所述移动距离。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于其中在一点的横截面处当在垂直方向上 在多个级中安装多个泥石流感测单元时使用接触所述泥石流且旋转的最上部泥石流感测 单元的高度，借此而使用以下等式2来计算所述泥石流的高度A = (w0+wn) xh/2…(2)，其中A是横截面面积(m2)，Wtl是山谷的横截面的下部部分的宽度(m)，Wn是所述山谷的 所述横截面的上部部分的宽度(m)，η是在安装多个泥石流感测单元的多个点处所述山谷 的所述横截面的宽度的数目，且h是所述泥石流的高度(m)。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于其中借助于使用在感测所述泥石流的多 个安装点处安装的多个上部和下部泥石流感测单元且借助于使用根据所述泥石流有在移 动之处的所述多个泥石流感测单元的所述安装点的距离，基于根据所述点中的每一者的所 述泥石流的横截面面积来计算所述泥石流的横截面面积，借此而使用以下等式3来计算所 述泥石流的体积(或规模)V = {(AA+V.....+An) /η} XL…(3)，其中V是体积(m3)，An是在第η点处山谷的横截面面积(m2)，n是在所述山谷的前进方 向上安装多个泥石流感测单元的点的数目，且L是点A1与点An之间的距离(m)。
17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于其中通过使用锚而将用于感测所述泥石 流的所述摆动型设备直接固定在坚实的地面上。
18.根据权利要求12所述的方法，其特征在于其中在对地面进行灌浆之后通过使用锚 而将用于感测所述泥石流的所述摆动型设备固定在由土壤形成的松弛固体上。
全文摘要
本发明是有关于一种用于感测泥石流的摆动型设备，其中在韩国占自然倾斜表面上塌方类型的大部分的泥石流塌方可早期被感测且可向对应的本地防灾组织和居民快速通知；以及一种通过使用所述设备来感测泥石流的方法，所述设备包含多个泥石流感测单元，其单独地固定在地面上且各自包含与所述泥石流接触而旋转的感测杆；以及数据记录器，其从所述泥石流感测单元中的一者接收实时测量的数据且将所述数据发射到远程位置。
文档编号G01B7/02GK102043163SQ201010190649
公开日2011年5月4日 申请日期2010年5月27日 优先权日2009年10月19日
发明者蔡秉坤, 金万镒 申请人:韩国地质资源研究院
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