本技术涉及灾害防治，尤其涉及一种涌浪冲击条件的堆积体稳定性分析方法及系统。
背景技术：
1、山区库区高边坡由于其复杂和极其不稳定的地质条件，在外界不利因素影响下其地质体容易失稳并快速滑入水库形成对库区沿岸及下游大坝具有严重危害的滑坡涌浪。
2、高山峡谷区由于地质条件复杂，地下水演化频繁，水电站近坝库岸常常分布的不稳定堆积体，堆积体规模巨大、坡体物质组成形成演化机制复杂。其在天然状态下稳定性较好，但在涌浪荷载冲击等外界不利因素影响下，其稳定性较差，一旦失稳后产生的涌浪影响挡水建筑物及水工闸门等安全，后果严重。因此需进一步深化对近坝库岸堆积体稳定性评估。
3、目前，对于滑坡涌浪问题研究，大多集中在滑坡涌浪产生过程、涌浪传播过程中的叠加以及衰减规律等领域，对于滑坡涌浪对堆积体冲击作用影响规律研究较少。如何正确对滑坡涌浪作用下近坝堆积体稳定性进行评价，并提出针对性预防和治理具有重要科学意义和工程价值。目前对于堆积体稳定性分析主要通过地质力学分析、地质统计学分析、有限元分析等，这些方法在很大程度上依赖于人工主观经验和先验知识，且对数据的数量与质量要求较高，但由于人工主观经验和先验知识的代入，不可避免引起预测误差，导致后续堆积体稳定性分析的准确度不高。
技术实现思路
1、本技术的主要目的在于提供一种涌浪冲击条件的堆积体稳定性分析方法及系统，以解决现有技术中堆积体稳定性分析由于人工主观经验和先验知识的代入，导致后续堆积体稳定性分析的准确度不高的问题。
2、为了实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：
3、一种涌浪冲击条件的堆积体稳定性分析方法，所述堆积体稳定性分析方法应用于预设区域内遭受滑坡涌浪冲击的堆积体，所述堆积体稳定性分析方法包括：
4、步骤s1，基于若干个拍摄时间间隔通过计算机视觉获取所述涌浪冲击的水平影响范围和竖直影响范围；
5、步骤s2，基于机器学习机通过所有水平影响范围和所有竖直影响范围预测所述滑坡涌浪冲击在未来的水平影响范围和竖直影响范围；
6、步骤s3，获取所有水平影响范围和所有竖直影响范围中的最大面积所组成的轴对齐包围盒作为所述堆积体的冲击荷载采集点的立体布置范围；
7、步骤s4，在所述立体布置范围的水上部分、水面、水下部分以预设阵列密度分别均匀布置若干个冲击荷载采集点，且所述立体布置范围的边缘具有所述冲击荷载采集点；
8、步骤s5，基于若干个采集时间间隔通过所有冲击荷载采集点获取所述堆积体的冲击荷载数据，所述冲击荷载数据包括冲击荷载力和冲击荷载作用时长；
9、步骤s6，基于所述堆积体的质量将所有冲击荷载数据通过动量定理转换为冲击荷载速度；
10、步骤s7，基于相邻冲击荷载作用时长的冲击荷载速度得到一个冲击加速度，并将当前冲击加速度通过所述堆积体的质量转换为等效静力；
11、步骤s8，分别将每个等效静力代入极限平衡法的平衡方程中，沿时间序列得到若干个安全系数；
12、步骤s9，将低于临界值的所有安全系数以及对应的时间戳定义为所述堆积体的失稳风险数据。
13、作为本技术的进一步改进，步骤s9，将低于临界值的所有安全系数以及对应的时间戳定义为所述堆积体的失稳风险数据，之后，包括：
14、步骤s10，获取所有安全系数中首个超过所述临界值的安全系数并标记为失稳起始点；
15、步骤s20，以所述失稳起始点开始获取后续时间序列的安全系数超过所述临界值的持续时长；
16、步骤s30，若所述持续时长在所有采集时间间隔内终止，则判定所述堆积体失稳后重新稳定，形成新结构的堆积体；
17、步骤s40，若所述持续时长在所有采集时间间隔内未终止，则判定所述堆积体完全失稳。
18、作为本技术的进一步改进，步骤s40，若所述持续时长在所有采集时间间隔内未终止，则判定所述堆积体完全失稳，之后，包括：
19、步骤s100，若形成新结构的堆积体，则生成堆积体形变信号；
20、步骤s200，发送所述堆积体形变信号至外部监控端；
21、步骤s300，若判定所述堆积体完全失稳，则生成堆积体完全失稳信号；
22、步骤s400，发送所述堆积体完全失稳信号至外部监控端。
23、作为本技术的进一步改进，步骤s9，将低于临界值的所有安全系数以及对应的时间戳定义为所述堆积体的失稳风险数据，之后，包括：
24、步骤s100，将所有失稳风险数据打包为数据包；
25、步骤s200，在外部可视化终端按照时间序列展开所述数据包，得到失稳风险报表。
26、作为本技术的进一步改进，步骤s1，基于若干个拍摄时间间隔通过计算机视觉获取所述涌浪冲击的水平影响范围和竖直影响范围，包括：
27、步骤s11，基于若干个拍摄时间间隔通过所述涌浪冲击的俯视视角拍摄若干个俯视图像；
28、步骤s12，基于若干个拍摄时间间隔通过所述涌浪冲击的侧视视角拍摄若干个侧视图像；
29、步骤s13，通过若干个预设俯拍涌浪图像训练目标检测算法的初始检测模型，得到俯拍涌浪检测模型；
30、步骤s14，通过所述俯拍涌浪检测模型获取所述涌浪冲击分别在每个俯视图像中的涌浪俯视图像检测框，并将一个涌浪俯视图像检测框定义为一个水平影响范围；
31、步骤s15，通过若干个预设侧拍涌浪图像训练所述初始检测模型，得到侧拍涌浪检测模型；
32、步骤s16，通过所述侧拍涌浪检测模型获取所述涌浪冲击分别在每个侧视图像中的涌浪侧视图像检测框，并将一个涌浪侧视图像检测框定义为一个竖直影响范围。
33、作为本技术的进一步改进，步骤s3，获取所有水平影响范围和所有竖直影响范围中的最大面积所组成的轴对齐包围盒作为所述堆积体的冲击荷载采集点的立体布置范围，包括：
34、步骤s31，将最大面积对应的水平影响范围、竖直影响范围缩放至同一比例尺，并分别定义为水平最大影响范围、竖直最大影响范围；
35、步骤s32，将所述水平最大影响范围以及所述竖直最大影响范围通过单应性矩阵映射至所述预设区域，分别得到所述水平最大影响范围的四个边角坐标以及所述竖直最大影响范围的四个边角坐标；
36、步骤s33，获取八个边角坐标的轴对齐包围盒，所述轴对齐包围盒即为所述立体布置范围。
37、作为本技术的进一步改进，步骤s8中的平衡方程通过式（1）表征：
38、（1）；
39、其中，为所述安全系数，为所述堆积体的有效粘聚力，为所述堆积体的滑动面长度，为所述堆积体的底部法向力，为所述堆积体的孔隙水压力，为所述堆积体的有效内摩擦角，为所述堆积体的自重，为所述等效静力与所述堆积体的滑动面的夹角，为所述等效静力。
40、为了实现上述目的，本技术还提供了如下技术方案：
41、一种涌浪冲击条件的堆积体稳定性分析系统，所述堆积体稳定性分析系统应用于如上述的堆积体稳定性分析方法，所述堆积体稳定性分析系统包括：
42、涌浪冲击影响范围获取模块，用于基于若干个拍摄时间间隔通过计算机视觉获取所述涌浪冲击的水平影响范围和竖直影响范围；
43、涌浪冲击影响范围预测模块，用于基于机器学习机通过所有水平影响范围和所有竖直影响范围预测所述滑坡涌浪冲击在未来的水平影响范围和竖直影响范围；
44、立体布置范围定义模块，用于获取所有水平影响范围和所有竖直影响范围中的最大面积所组成的轴对齐包围盒作为所述堆积体的冲击荷载采集点的立体布置范围；
45、冲击荷载采集点布置模块，用于在所述立体布置范围的水上部分、水面、水下部分以预设阵列密度分别均匀布置若干个冲击荷载采集点，且所述立体布置范围的边缘具有所述冲击荷载采集点；
46、冲击荷载数据采集模块，用于基于若干个采集时间间隔通过所有冲击荷载采集点获取所述堆积体的冲击荷载数据，所述冲击荷载数据包括冲击荷载力和冲击荷载作用时长；
47、冲击荷载速度转换模块，用于基于所述堆积体的质量将所有冲击荷载数据通过动量定理转换为冲击荷载速度；
48、等效静力转换模块，用于基于相邻冲击荷载作用时长的冲击荷载速度得到一个冲击加速度，并将当前冲击加速度通过所述堆积体的质量转换为等效静力；
49、安全系数计算模块，用于分别将每个等效静力代入极限平衡法的平衡方程中，沿时间序列得到若干个安全系数；
50、失稳风险数据定义模块，用于将低于临界值的所有安全系数以及对应的时间戳定义为所述堆积体的失稳风险数据。
51、为了实现上述目的，本技术还提供了如下技术方案：
52、一种电子设备，包括处理器，以及与所述处理器耦接的存储器，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令；所述处理器执行所述存储器存储的所述程序指令时实现如上述的堆积体稳定性分析方法。
53、为了实现上述目的，本技术还提供了如下技术方案：
54、一种存储介质，所述存储介质内存储有程序指令，所述程序指令被处理器执行时能够实现如上述的堆积体稳定性分析方法。
55、本技术基于若干个拍摄时间间隔通过计算机视觉获取涌浪冲击的水平影响范围和竖直影响范围；基于机器学习机通过所有水平影响范围和所有竖直影响范围预测滑坡涌浪冲击在未来的水平影响范围和竖直影响范围；获取所有水平影响范围和所有竖直影响范围中的最大面积所组成的轴对齐包围盒作为堆积体的冲击荷载采集点的立体布置范围；在立体布置范围的水上部分、水面、水下部分以预设阵列密度分别均匀布置若干个冲击荷载采集点，且立体布置范围的边缘具有冲击荷载采集点；基于若干个采集时间间隔通过所有冲击荷载采集点获取堆积体的冲击荷载数据，冲击荷载数据包括冲击荷载力和冲击荷载作用时长；基于堆积体的质量将所有冲击荷载数据通过动量定理转换为冲击荷载速度；基于相邻冲击荷载作用时长的冲击荷载速度得到一个冲击加速度，并将当前冲击加速度通过堆积体的质量转换为等效静力；分别将每个等效静力代入极限平衡法的平衡方程中，沿时间序列得到若干个安全系数；将低于临界值的所有安全系数以及对应的时间戳定义为堆积体的失稳风险数据。本技术通过计算机视觉来识别涌浪冲击的作用范围，同时通过机器学习学习该作用范围防止数据超出当前范围而被遗漏，再在范围内合理布置采集点并通过采集点采集到的数据进行分析，对滑坡涌浪作用于堆积体上的冲击荷载的时空分布进行确定，通过动量定理将冲击荷载转化为等效静力，最后再计算安全系数即可，同时本技术利用拟静力法确定在进行稳定性分析时所需的滑坡涌浪冲击荷载值，能够有效的解决实验观测得到的滑坡涌浪冲击荷载值不便于进行稳定性分析的问题，对于涌浪冲击荷载作用下堆积体稳定分析提出了简便且准确的计算方法。