山體滑坡災害簡易監測預警裝置

廖巖

在我國廣大山區，不少居民房屋依山而建，由于地質結構復雜，在自然風化、暴雨等極端氣候以及人為破壞的情況下，山體滑坡災害頻發，常造成居民房屋倒塌甚至人員傷亡。因此，山體滑坡災害監測預警工作非常重要。

由于山體滑坡災害范圍分布較廣，隱蔽性較強，且災害發生地點數量較大，專業的滑坡災害監測預警系統成本高、系統結構復雜且需要專業人員管理維護，要全部用其實現安全監控幾乎不可能。

基于電磁開關的原理，我設計制作了一種山體滑坡災害監測預警裝置，其結構簡單、成本低廉、操作便捷，具有較好的社會效益和實用價值。

一、電磁開關的工作原理

電磁開關就是用電磁鐵控制的開關。電磁鐵線圈通電后產生電磁吸力，活動鐵芯推或拉動開關觸點閉合，從而接通所控制的電路。

電磁開關的工作原理如圖1所示。

二、滑坡災害監測預警解決方案

為克服當前滑坡災害監測預警技術存在的不足或盲區，本文提出一種適用于山區民居山體滑坡災害的簡易監測預警裝置。即在邊坡或滑坡體中布設滑坡監控導線，用電磁開關控制滑坡監控回路和報警回路，一旦發生滑坡，滑坡監控導線受其影響使滑坡監控回路斷開，接通報警回路，觸發報警器進行滑坡預警。

如圖2所示，山體滑坡災害簡易監測報警裝置包括電源、電源開關、報警器、兩受控觸點、電磁開關以及滑坡監控導線。兩受控觸點受電磁開關的通或斷而吸合或斷開，滑坡監控導線預埋在邊坡或滑坡體中，與電源、電源開關、電磁開關構成滑坡監控回路，電源、電源開關、報警器和兩受控觸點構成報警回路。

當邊坡或滑坡體未發生滑坡時，滑坡監控回路正常工作，電磁開關吸合，使得兩受控觸點斷開，將報警回路切斷；當邊坡或滑坡體發生滑坡時，滑坡監控導線斷開，滑坡監控回路切斷使電磁開關斷開，進而觸發兩受控觸點吸合，接通報警回路，觸發報警器報警。

三、實驗驗證

我組裝了一種山體滑坡災害簡易監測報警裝置，用以驗證山體滑坡災害監測報警解決方案的可行性和有效性。

該試驗裝置包括電池組、電磁開關、發光二極管、單刀開關（模擬滑坡滑動拉斷監控導線）以及外接報警喇叭等，如圖3所示。

滑坡監控導線預埋在坡體中，與電池組、電磁開關、正常監控觸點和發光二極管（綠燈）構成滑坡監控回路。

電池組、報警器、滑坡報警觸點和發光二極管（紅燈）構成報警回路；單刀開關模擬滑坡斷線。

當邊坡或滑坡體未發生滑坡時，滑坡監控回路正常工作，電磁開關吸合，受控觸點斷開，即切斷報警回路，此時綠燈發亮，表示安全。

當邊坡或滑坡體發生滑坡時，滑坡監控導線斷開，滑坡監控回路切斷，電磁開關斷開，進而觸發受控觸點吸合，接通報警回路，此時紅燈發亮，并觸發外接報警器報警，提示可能要產生山體滑坡災害，應緊急避險或啟動防災應急預案。