本发明涉及建筑技术领域，具体地说，是涉及一种单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统以及该单侧高边坡浅挖弱防护动态监测新系统的监测方法。
背景技术：
随着建设行业的不断发展，在边坡工程监测技术方面，由过去的采用简易的皮尺工具进行监测逐渐过渡到采用监测仪器进行监测，使得边坡的监测逐步向自动化、高精度及远程监控发展。
在早期，由于监测仪器及监测水平的限制，导致对边坡的监测只能以宏观地质经验观测方法为主，即主要是根据人工观测地表的变化特征、地下水的异变及周围动植物的异常来确定边坡的状况。随后，监测方式逐渐从定性测量向定量测量发展，开始出现了简易观测法，即在关键裂缝处通过做标记、树标杆等方法来量取裂缝长度、宽度、深度等的变化以及延伸方向。再者，随着观测方法的进一步发展，随之出现了大地观测法，该观测法的发展主要是伴随高精度光学及光电仪器的出现而逐渐成熟，同时，由于监测仪器的快速发展，使得gps测量及近景摄影测量也被迅速应用到边坡监测中。而伴随着电子技术及计算机技术的发展，使得声发射方法、时域反射法、光时域反射法等也被逐渐应用于边坡监测中。
但是，上述边坡监测方式绝大部分均需要结合人工进行观测、数据采集，并进行后期的数据比对分析，无法实现实时对边坡位移所产生的地质灾害进行提前预测预报，且据统计结果表明，有50%的边坡地质灾害是在很短的时间内发生的，导致无法及时对边坡进行防护。并且，现有的监测方式大部分均为现场监测，监测时需要监测人员在场，使得监测存在诸多不变。
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供一种监测精准度高、监测实时性强且可实现远程监控的单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统。
本发明的另一目的是提供一种监测精准度高、监测实时性强且可实现远程监控的单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统的监测方法。
为了实现本发明的主要目的，本发明提供一种单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统，其中，包括监测平台和远程监控平台，监测平台包括信息监测单元、信息矫正单元、信息比对单元、存储单元和处理器，信息监测单元分别与信息矫正单元、存储单元电连接，信息矫正单元分别与存储单元、信息比对单元电连接，处理器分别与信息比对单元、存储单元电连接，信息矫正单元用于获取信息监测单元采集的观测点的第一参数组，并对第一参数组进行矫正，存储单元用于存储第一参数组、信息矫正单元对第一参数组矫正后生成的第二参数组和预设参数表，信息比对单元用于对第二参数组与预设参数表进行比对，远程监控平台与监测平台电连接，远程监控平台包括信息收发单元和交互单元，信息收发单元与交互单元电连接，信息收发单元用于获取监测平台输出的数据信号，交互单元通过信息收发单元向存储单元发送预设参数表。
进一步的方案是，信息监测单元包括声波模块、影像采集模块、温度检测模块、湿度检测模块和高程测量仪，声波模块向观测点发送声波并获取观测点的回波信号，影像采集模块用于获取观测点的图像信息，温度检测模块用于获取观测点的温度信息，湿度检测模块用于获取观测点的湿度信息，高程测量仪用于获取观测点的高程信息。
更进一步的方案是，信息矫正单元包括温度信息矫正模块、湿度信息矫正模块和高程修正模块，温度信息矫正模块用于对温度信息进行矫正，湿度信息矫正模块用于对湿度信息进行矫正，高程修正模块用于对高程信息进行修正。
更进一步的方案是，信息比对单元包括信息比对模块，信息比对模块用于获取第二参数组，对第二参数组与预设参数表进行比对，并将比对结果发送至远程监控平台。
更进一步的方案是，交互单元包括显示模块和输入模块，显示模块用于显示第一参数组和/或第二参数组，输入模块用于获取输入指令，并向监测平台发送控制指令和/或向监测平台进行参数设置。
更进一步的方案是，信息监测单元还包括孔隙水压力计，孔隙水压力计用于监测观测点的孔隙水压力或其他流体压力。
由上可见，本发明提供的单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统具有监测精准度高、监测实时性强且可实现远程监控的优点，该单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统通过监测平台的信息监测单元对边坡的观测点进行实时监测，以全面获取该边坡的状态，且在信息监测单元获取观测点的信息参数后，通过信息矫正单元对信息监测单元获取的信息参数进行矫正，以消除信息监测单元监测过程中存在的误差，提高单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统的监测精确度。在信息矫正单元完成对信息监测单元获取的信息参数的矫正后，信息比对单元会结合预设参数表对观测点的信息参数进行比对，以确定边坡的变化情况，并将边坡的变化数据发送至远程监控平台，使得用户能够实时获知边坡的当前状态，使得当边坡出现异常时，能够及时向用户进行报警。该单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统与传统的监测手段相比，能够有效降低人工监测所产生的误差，并且能够取代人工监测，提高监测的精准度，并且还能够实现对边坡进行远程、实时的监控，从而实现对边坡的动态监测，达到能够提前预警的效果，进而避免经济损失，降低边坡施工、使用的风险。
为了实现本发明的另一目的，本发明提供一种单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统的监测方法，单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统包括监测平台和远程监控平台，监控平台包括信息监测单元、信息矫正单元、信息比对单元、存储单元和处理器，远程监控平台包括信息收发单元和交互单元，其中，监测方法包括系统搭建步骤，将监测平台与远程监控平台电连接，将信息监测单元分别与信息矫正单元、存储单元电连接，并将信息监测单元设置在边坡的观测点处，将信息矫正单元分别与存储单元、信息比对单元电连接，将处理器分别与信息比对单元、存储单元电连接，将信息收发单元与交互单元电连接；信息获取步骤，信息监测单元对观测点进行监测，并生成第一参数组，存储单元对第一参数组进行存储；信息矫正步骤，信息矫正单元获取第一参数组并对第一参数组进行矫正后，生成第二参数组，存储单元对第二参数组进行存储；信息比对步骤，信息比对单元获取第二参数组，且信息比对单元向存储单元获取预设参数表，信息比对单元将第二参数组与预设参数表进行比对，监测平台将信息比对单元的比对结果发送至远程监控平台；显示报警步骤，信息收发单元获取比对结果并将比对结果发送至交互单元进行显示，当比对结果表示为异常时，交互单元进行报警和/或信息收发单元向用户终端进行报警。
进一步的方案是，监测方法还包括预设参数步骤，在系统搭建步骤完成后，对观测点的参数进行监测，获取观测点的原始参数，根据原始参数通过交互单元向存储单元录入预设参数表。
更进一步的方案是，信息监测单元包括声波模块、影像采集模块、温度检测模块、湿度检测模块和高程测量仪，声波模块向观测点发送声波并获取观测点的回波信号，影像采集模块用于获取观测点的图像信息，温度检测模块用于获取观测点的温度信息，湿度检测模块用于获取观测点的湿度信息，高程测量仪用于获取观测点的高程信息。
更进一步的方案是，信息矫正单元包括温度信息矫正模块、湿度信息矫正模块和高程修正模块，温度信息矫正模块用于对温度信息进行矫正，湿度信息矫正模块用于对湿度信息进行矫正，高程修正模块用于对高程信息进行修正。
由上可见，本发明提供的单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统的监测方法具有监测精准度高、监测实时性强且可实现远程监控的优点，
该监测方法主要是通过监测平台的监测单元对边坡的观测点进行实时监测，以全面获取该边坡的状态，且在信息监测单元获取观测点的信息参数后，通过信息矫正单元对信息监测单元获取的信息参数进行矫正，以消除信息监测单元监测过程中存在的误差，提高监测精确度。在信息矫正单元完成对信息监测单元获取的信息参数的矫正后，信息比对单元会结合预设参数表对观测点的信息参数进行比对，已确定边坡的变化情况，并将边坡的变化数据发送至远程监控平台，使得用户可以实时获知边坡的当前状态，进而使得边坡出现异常时，能够及时向用户报警。该监测方法与传统的监测方法相比，能够降低人工监测所产生的误差，并且能够取代人工监测，提高监测的精度，并且还能够对边坡进行远程、实时的监控，从而实现对边坡的动态监测，达到能够提前预警的效果，进而避免经济损失，降低边坡施工、使用的风险。
附图说明
图1是本发明单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统实施例的系统框图。
图2是本发明单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统的监测方法实施例的流程图。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施方式
单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统实施例:
参照图1，单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统100包括监测平台1和远程监控平台2。
监测平台1包括信息监测单元11、信息矫正单元12、信息比对单元13、存储单元14和处理单元15，其中，信息监测单元11分别信息矫正单元12、存储单元14电连接，信息矫正单元12分别与存储单元14、信息比对单元13电连接，处理器15分别与信息比对单元13、存储单元14电连接。
信息监测单元11用于采集边坡的每一个观测点的参数，并生成相应的第一参数组。具体地，信息监测单元11包括声波模块111、影像采集模块112、温度检测模块113、湿度检测模块114、高程测量仪115。
每一个观测点处均设置有声波模块111、影像采集模块112、温度检测模块113、湿度检测模块114、高程测量仪115。声波模块111用于向观测点发送声波，并获取声波在观测点处反射产生的回波信号，进而通过该回波信号生成边坡的局部图像，对边坡的重要位置进行监控，以便于实时了解边坡的状态，使得当边坡出现变形、塌方时，能够及时对边坡进行修补、维护。
影像采集模块112用于获取观测点处的图像信息，例如，影像采集模块112可以用来采集边坡每天的影像资料，还可以提取影像资料中的标志物的影像信息，进一步对边坡的状态进行了解，且可以更加直观的从影像信息中了解边坡各处的细节变化，辅助声波模块111对边坡进行监控，以起到提前预警的作用。且图像采集模块112优选可采用摄像头。
温度检测模块113用于获取观测点处的温度信息，进而对边坡的土壤温度进行实时监测，便于用户了解边坡的土壤温度的变化情况。湿度检测模块114用于获取观测点处的湿度信息，进而对边坡的土壤湿度进行实时监测，便于用户了解边坡的土壤湿度的变化情况。通过温度检测模块113和湿度检测模块114使得用户能够实时对边坡的土壤温湿度进行了解，以便于根据温湿度的变化预测边坡的安全状态，以保证边坡的施工或使用的安全性。
高程测量仪115用于获取观测点的高程信息，使得通过对观测点的高程参数的变化情况获知边坡的状态，例如观测点处的边坡是否出现了滑坡或是否可能会出现滑坡或塌方等。
在声波模块111、影像采集模块112、温度检测模块113、湿度检测模块114、高程测量仪115等监测单元完成对相应观测点的测量后，信息监测单元11会生成与该观测点相对应的第一参数组，该第一参数组包括回波信号生产的图像、影像采集模块112采集的图像信息、温度检测模块113采集的温度信息、湿度监测模块114采集的湿度信息以及高程测量仪115采集的高程信息。
其中，需要说明的是，被监测的边坡可以根据其实际的形状、尺寸设置不同数量的观测点，而每一个观测点处均设置有相对应的声波模块111、影像采集模块112、温度检测模块113、湿度检测模块114、高程测量仪115，信息监测单元11在生成第一参数组时，会将每一个观测点处的声波模块111、影像采集模块112、温度检测模块113、湿度检测模块114和高程测量仪115采集的数据生成一组第一参数组，即一个观测点生成一组第一参数组。生成的每一组第一参数组均会被信息监测单元11发送至存储单元14进行存储，以便用户调阅或单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统100进行数据统计。
信息矫正单元12用于获取信息监测单元11生成的第一参数组，并对第一参数组进行矫正。具体地，信息矫正单元12包括温度信息矫正模块121、湿度信息矫正模块122和高程修正模块123。
其中，温度信息矫正模块121用于对第一参数组中的温度信息进行矫正，并生成新的温度信息，从而降低温度检测模块113监测过程中由于受到外界环境因素影响而产生的误差，提高了单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统100的监测精度。
湿度信息矫正模块122用于对第一参数组的中的湿度信息进行矫正，并生成新的湿度信息，从而降低湿度检测模块114监测过程中由于受到外界环境因素影响而产生的误差，提高了单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统100的监测精度。
高程修正模块123用于对第一参数组中的高程信息进行矫正，并生成新的高程信息，从而降低高程测量仪115监测过程中由于受到外界环境因素影响而产生的误差，提高了单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统100的监测进度。
此外，在信息矫正单元12对第一参数组进行矫正后，信息矫正单元12会根据矫正后生成的新的温度信息、新的湿度信息以及新的高程信息生成第二参数组，且第二参数组与被矫正的第一参数组相对应。而生成后的第二参数组会被信息矫正单元12发送至存储单元14进行存储。其中，需要说明的是，对于温度信息的修正、湿度信息的修正以及高程信息的修正所使用的修正算法均为现有的修正算法，具体可以是通过在存储单元14中存储该技术领域已知的计算公式，然后对第二参数组进行矫正或修正时，通过将第二参数组中的温度参数、湿度参数或高程参数等参数代入相对应的计算公式中，以获取新的参数，得到的该新的参数即修正后或矫正后的参数，具体计算公式均可从现有技术中获知，故在此不作过多赘述。而修正算法被存储与存储单元14中，当信息矫正单元12需要对第一参数组进行矫正时，信息矫正单元12会调取存储单元14中的相应的修正算法对第一参数组的相应的参数进行矫正，当然，信息矫正单元12的调取步骤也属于常规的调取。存储单元14还用于接收并存储远程监控平台2发送的预设参数表。
信息比对单元13用于对信息矫正单元12生成的第二参数组与存储单元14中存储的预设参数表进行比对。具体地，信息比对单元13包括至少一个信息比对模块131，信息比对模块用于对第二参数组与预设参数表进行比对。信息比对模块131比对时采用的比对算法对现有的、常规的比对算法，通过信息比对模块131对第二参数组和预设参数表进行比对后，能够判断边坡的变化情况，继而能够获取每一个监测单位时间段内，边坡的温度、湿度、高程等的变化状态、变化趋势，以便于用户能够根据边坡的变化数据采取相应的处理措施。
优选地，信息监测单元11还包括孔隙水压力计116，信息矫正单元12还包括压力信息矫正模块124。孔隙水压力计116用于监测观测点的孔隙水压力或其他流体的压力，使得用户了解边坡的流体压力情况，比便于根据边坡的流体压力情况制定相应的应对措施。当然，信息监测单元11会将上述孔隙水压力或流体压力生成至第一参数组中。而信息矫正单元12的压力信息矫正模块124会对上述孔隙水压力或其他流体压力进行矫正，信息比对单元13会对上述孔隙水压力或流体压力进行比对。
远程监控平台2与监测平台1电连接，具体地，远程监控平台2包括信息收发单元21和交互单元22，信息收发单元21与交互单元22电连接，且信息收发单元21用于获取监测平台1输出的数据信号，如第一参数组、第二参数组等。而交互单元22通过信息收发单元21向存储单元14发送预设参数表。
其中，交互单元22包括显示模块221和输入模块222，显示模块221用于显示监测平台1输出的数据信号，如第一参数组和/或第二参数组，即可以显示信息监测单元11采集到的原始数据和/或信息矫正单元12矫正后的矫正数据，使得用户能够直观的了解边坡的各个观测点的状态、边坡的整体状态及各数据的变化状态。优选地，显示模块221为led显示屏。
输入模块222用于获取输入指令，并用于向监测平台1发送控制指令和/或向监测平台1进行参数设置，该参数设置可以包括信息监测单元11的监测时间间隔、预设参数表的参数设置等。其中，预设参数表的参数设置包括标准温度值域、标准湿度值域和标准高程值域等。优选地，预设参数表的设置还包括孔隙水压力值域或流体压力值域等。此外，监测平台1和远程监控平台2之间连接可以采用局域网、zigbee等方式进行连接。
单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统的监测方法实施例:
本发明提供的监测方法是基于上述实施例的单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统对边坡进行动态监测，下面结合图2对该监测方法进行介绍。
监测方法包括：
系统搭建步骤s1：
在进行系统搭建前，先确定边坡的各个观测点的位置。接着，在每一个观测点处设置声波模块111、影像采集模块112、温度检测模块113、湿度检测模块114、高程测量仪115以及孔隙水压力计116。
接着，将监控平台1和远程控制平台2电连接，将信息监测单元11分别与信息矫正单元12、存储单元14电连接，将信息矫正单元12分别与存储单元14、信息比对单元13电连接，将处理器15分别与信息比对单元13、存储单元14电连接。将信息收发单元21与交互单元22电连接。
参数预设步骤s2：
在系统搭建步骤s1完成后，先对每一个观测点的参数进行监测，以获取每一个观测点的原始参数。接着，根据所获取的原始参数进行预设参数表的设置。设置时，通过远程监控平台2的交互单元22进行操作，并通过信息收发单元21将设置好的参数录入至监测平台1的存储单元14内，
预设参数表的参数设置内容包括：标准温度值域、标注湿度值域、标准高程值域和孔隙水压力值域或流体压力值域等，以使得信息矫正单元12在对信息监测单元11所获取的数据进行矫正时，能够具有准确的比对目标。
信息获取步骤s3：
信息监测单元11根据控制指令对观测点进行监测，以获取观测点处的回波信号、图像信息、温度信息、湿度信息、高程信息及孔隙水压力信息或流体压力信息，并生成第一参数组。接着，存储单元14对第一参数组进行存储，完成信息监测单元11采集的原始数据的录入。
具体地，监测时，声波模块111向观测点处发射超声波，并接收观测点处反射产生的回波信号，再根据回波信号生成边坡的局部图像。影像采集模块112对观测点进行图像采集，以获取边坡的影像资料，便于用户了解、提取影像资料中的影像信息。温度检测模块113采集观测点处的温度数据，以获取边坡观测点处的土壤温度信息。湿度检测模块114采集观测点处的湿度数据，以获取边坡观测点处的土壤湿度信息。高程测量仪115采集观测点处的高程信息，以获取边坡观测点处的高程变化情况。而孔隙水压力计116采集观测点处的空隙水压力信息或其他流体压力信息，以获取边坡观测点处的流体压力情况。随后，信息监测单元11将监测到的上述数据生成第一参数组，并将第一参数组发送至存储单元14进行存储。
信息矫正步骤s4：
信息矫正单元12获取信息监测单元11生成的第一参数组，并对第一参数组进行矫正。矫正完成后，生成第二参数组，并将第二参数组发送至存储单元14进行存储。
具体地，信息矫正单元12的温度信息矫正模块121对第一参数组中的温度信息进行矫正，并生成新的温度信息。湿度信息矫正模块121对第一参数组中的湿度信息进行矫正，并生成新的湿度信息。高程修正模块123用于对第一参数组中的高程信息进行矫正，并生成新的高程信息。压力信息矫正模块124用于对第一参数组中的孔隙水压力或其他流体压力进行矫正，并生成新的孔隙水压力或流体压力。
接着，信息矫正单元12根据上述矫正后新生成的新的温度信息、新的湿度信息、新的高程信息和新的孔隙水压力或流体压力生成第二参数组，并将第二参数组发送至存储单元14进行存储。
信息比对步骤s5：
信息比对单元13获取信息矫正单元12对第一参数组进行矫正后生成的第二参数组，且信息比对单元13向存储单元14获取预设参数表后，信息比对单元13将第二参数组与预设参数表进行比对，以获取边坡的变化情况，且便于用户或单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统100根据比对结果对边坡的变化趋势进行判断。
在信息比对单元13对第二参数表与预设参数表进行比对后，信息监测平台1将信息比对单元13的比对结果发送至远程监控平台。
显示报警步骤s6：
信息收发单元21获取信息比对结果并将比对结果发送至交互单元22的显示模块221进行显示，并在当比对结果为异常时，通过交互单元21进行报警和/或信息收发单元21向用户终端进行报警。
其中，交互单元21的报警方式可以是在显示器进行相应的显示来对用户进行提醒，信息收发单元21的报警方式可以是以短信、传真或挂广播的形式通知用户。
综上可见，本发明提供的单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统及其监测方法均具有监测精准度高、监测实时性强且可实现远程监控的优点。在对边坡进行监测时，监测平台的信息监测单元对边坡的观测点进行实时监测，以全面获取该边坡的状态，且在信息监测单元获取观测点的信息参数后，通过信息矫正单元对信息监测单元获取的信息参数进行矫正，以消除信息监测单元监测过程中存在的误差，提高单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统的监测精确度。在信息矫正单元完成对信息监测单元获取的信息参数的矫正后，信息比对单元会结合预设参数表对观测点的信息参数进行比对，以确定边坡的变化情况，并将边坡的变化数据发送至远程监控平台，使得用户能够实时获知边坡的当前状态，使得当边坡出现异常时，能够及时向用户进行报警。该单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统与传统的监测手段相比，能够有效降低人工监测所产生的误差，并且能够取代人工监测，提高监测的精准度，并且还能够实现对边坡进行远程、实时的监控，从而实现对边坡的动态监测，达到能够提前预警的效果，进而避免经济损失，降低边坡施工、使用的风险。并且，该单侧高边坡浅挖弱防护动态监测系统及其监测方法还可以适用于较为复杂的地形环境，例如施工地形周围涉及天然气管线或电网设备等复杂的地形环境，克服传统施工方法会对周围已建成设备产生影响的缺点，提高施工的安全性。
最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。