一种边坡稳定性监测系统及方法与流程

本发明涉及边坡监测系统领域，具体为一种边坡稳定性监测系统及方法。

背景技术：

1、随着全球气候变化加剧，极端气候频繁，暴雨或地震等自然灾害引起的山体滑坡逐渐增多，对于在山坡附近居民的人身财产安全及周边施工的道路、铁路的工程安全都有极大的危害，因此，高边坡稳定性越来越引起人们的关注，及时监测和反馈高边坡稳定性的信息并发出预警信号，对于保障人身财产安全具有重要意义。

2、现有技术中，申请号为cn202110310716.1的中国发明专利，公开了一种高边坡稳定性监测预警系统和方法，包括监测装置、数据处理系统和若干个位移标尺；监测装置包括数据采集处理器和若干个激光测距仪，激光测距仪设置在边坡的底部，位移标尺设置在待监测边坡的坡面上，激光测距仪与位移标尺一一对应进行监测；位移标尺呈台阶状，位移标尺的台阶高度大于激光测距仪的测量精度；激光测距仪的输出端均连接数据采集处理器的输入端，数据采集处理器的输出端连接数据处理系统的输入端，数据处理系统对激光测距仪测得的位移数据进行处理判断预警。

3、针对高边坡稳定性监测系统，是通过多个测量仪对坡体表面进行监测，而现有技术中多个测量仪之间缺乏联动，导致监测范围存在死角或者重复监测到同一位置区域，使得监测数据缺失或者充分出现，从而降低监测结果精确度。

4、基于此，本发明设计了一种边坡稳定性监测系统及方法，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种边坡稳定性监测系统及方法，以解决上述背景技术中提出的现有的高边坡稳定性监测系统，是通过多个测量仪对坡体表面进行监测，而现有技术中多个测量仪之间缺乏联动，导致监测范围存在死角或者重复监测到同一位置区域，使得监测数据缺失或者充分出现，从而降低监测结果精确度。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种边坡稳定性监测系统，其特征在于，包括多个可移动的参照标尺、监测机构、用于安装监测机构的固定机构和数据处理系统；

3、其中两个所述参照标尺分别设置在坡体底部和坡体顶端，其余所述参照标尺分别设置在坡体凸起位置上；

4、所述监测机构包括多个第一激光测距仪，所述第一激光测距仪分别与参照标尺一一对应进行监测；

5、所述第一激光测距仪均固定连接在固定机构上，所述固定机构设置在坡体底端，相邻两个所述第一激光测距仪之间均设置有第二激光测距仪，所述第二激光测距仪设置在固定机构上，所述第二激光测距仪的测量范围与两个参照标尺之间垂直距离相同；

6、所述数据处理系统包括数据接收器，所述第一激光测距仪的输出端和第二激光测距仪的输出端分别与数据接收器输出进行连接。

7、作为本发明的进一步方案，所述固定机构包括监测台，所述监测台通过浇筑方式固定在坡体底端，所述监测台表面阵列固定连接有奇数个安装平台，所述第一激光测距仪通过可以拆卸方式连接在奇数位置的安装平台上，所述第二激光测距仪通过可拆卸的方式连接在偶数位置的安装平台上。

8、作为本发明的进一步方案，所述参照标尺为尖塔状塑料塔，所述塑料塔表面涂有红色醒目颜色。

9、作为本发明的进一步方案，所述数据处理系统还包括信号发送台、远程处理器和移动终端；所述数据接收器的输出端连接信号发送台的输入端，信号发送台的输出端连接远程处理器的输入端，远程处理器的输出端连接移动终端，信号发送台通过无线通讯方式将数据接收器中采集的信号传输至远程处理器中，远程处理器对第一激光测距仪和第一激光测距仪测得的位移数据进行处理并传输至移动终端形成坡体表面坡度变化图。

10、作为本发明的进一步方案，所述监测塔表面阵列转动连接有支撑柱，所述支撑柱通过钢筋固定在地表。

11、作为本发明的进一步方案，所述监测台表面固定连接有垂直云梯。

12、为解决上述问题，本发明还提出一种边坡稳定性监测方法，该边坡稳定性监测方法包括以下几个步骤：

13、步骤一：搭建监测台，布置奇数个安装平台；

14、步骤二：布置参照标尺，分别设置在坡体底部和坡体顶端，其余参照标尺分别设置在坡体凸起位置上；

15、步骤三：安装第一激光测距仪，将其安装在奇数位置的安装平台上，同时将第一激光测距仪依次与参照标尺一一对应；

16、步骤四：安装第二激光测距仪，将其安装在偶数位置的安装平台上，并使第二激光测距仪进行纵向扫射，其中扫射的范围为两个参照标尺之间垂直距离；

17、步骤五：通过数据接收器，接收第一激光测距仪和第二激光测距仪监测数据，随后信号发送台通过无线通讯方式将数据接收器中采集的信号传输至远程处理器中，远程处理器对第一激光测距仪和第一激光测距仪测得的位移数据进行处理并传输至移动终端形成坡体表面坡度变化图

18、步骤六：回收参照标尺；

19、步骤七：重复上述操作，进行第二次监测，并将第二次生成的坡度变化图与第一的坡度变化图进行比对，分析危险地带。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

21、1.本发明的通过设置多个第一激光测距仪，并且每两个第一激光测距仪之间设置一个第二激光测距仪，第一激光测距仪用于定点监测，监测坡体表面的凸起点，随后第二激光测距用于监测两个凸起点之间的坡面，保证了监测无死角，同时不会出现重复监测同一地方，从而可以生产连续不间断的数据变化表，提高精确度。

22、2.本发明通过设置监测台和奇数个安装平台，其中第一激光测距仪通过可以拆卸方式连接在奇数位置的安装平台上，第二激光测距仪通过可拆卸的方式连接在偶数位置的安装平台上，便于分辨出第一激光测距仪和第二激光测距仪，同时在安装第一激光测距仪和第二激光测距仪过程中，不会发生混乱。

23、3.本发明由于参照标尺为尖塔状塑料塔，并且表面涂有红色醒目颜色，便于第一激光测距仪寻找参照标尺。

技术特征：

1.一种边坡稳定性监测系统，其特征在于，包括多个可移动的参照标尺(1)、监测机构、用于安装监测机构的固定机构和数据处理系统；

2.根据权利要求1所述的一种边坡稳定性监测系统，其特征在于：所述固定机构包括监测台(5)，所述监测台(5)通过浇筑方式固定在坡体底端，所述监测台(5)表面阵列固定连接有奇数个安装平台(6)，所述第一激光测距仪(2)通过可以拆卸方式连接在奇数位置的安装平台(6)上，所述第二激光测距仪(3)通过可拆卸的方式连接在偶数位置的安装平台(6)上。

3.根据权利要求2所述的一种边坡稳定性监测系统，其特征在于：所述参照标尺(1)为尖塔状塑料塔，所述塑料塔表面涂有红色醒目颜色。

4.根据权利要求3所述的一种边坡稳定性监测系统，其特征在于：所述数据处理系统还包括信号发送台(7)、远程处理器(8)和移动终端(9)；所述数据接收器(4)的输出端连接信号发送台(7)的输入端，信号发送台(7)的输出端连接远程处理器(8)的输入端，远程处理器(8)的输出端连接移动终端(9)，信号发送台(7)通过无线通讯方式将数据接收器(4)中采集的信号传输至远程处理器(8)中，远程处理器(8)对第一激光测距仪(2)和第一激光测距仪(2)测得的位移数据进行处理并传输至移动终端(9)形成坡体表面坡度变化图。

5.根据权利要求4所述的一种边坡稳定性监测系统，其特征在于：所述监测塔表面阵列转动连接有支撑柱(10)，所述支撑柱(10)通过钢筋固定在地表。

6.根据权利要求5所述的一种边坡稳定性监测系统，其特征在于：所述监测台(5)表面固定连接有垂直云梯(11)。

7.一种边坡稳定性监测方法，适用于权利要求6所述的一种边坡稳定性监测系统，其特征在于：该边坡稳定性监测方法包括以下几个步骤：

技术总结
本发明涉及边坡监测系统领域，具体为一种边坡稳定性监测系统及方法，包括多个可移动的参照标尺、监测机构、用于安装监测机构的固定机构和数据处理系统；其中两个所述参照标尺分别设置在坡体底部和坡体顶端，其余所述参照标尺分别设置在坡体凸起位置上；所述监测机构包括多个第一激光测距仪，所述第一激光测距仪分别与参照标尺一一对应进行监测。本发明的通过设置多个第一激光测距仪，并且每两个第一激光测距仪之间设置一个第二激光测距仪，第一激光测距仪用于定点监测，监测坡体表面的凸起点，第二激光测距用于监测两个凸起点之间的坡面，保证了监测无死角，同时不会出现重复监测同一地方，从而可以生产连续不间断的数据变化表，提高精确度。

技术研发人员：叶武,张政,章航瑜,刘福通
受保护的技术使用者：浙江海川勘察有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15