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原文传递一种山区公路路基边坡状态监视系统及方法

专利名称：	一种山区公路路基边坡状态监视系统及方法
摘要：	本发明涉及边坡预警技术领域，公开了一种山区公路路基边坡状态监视系统，包括：定位辅助模块、倾斜检测模块、激光测距模块、环境监测评估单元、AI视觉检测模块、综合评估模块、预警模块，本发明通过在目标边坡上提前设置定位辅助模块和倾斜检测模块，使得目标边坡上的可疑变动会影响定位辅助模块的形状以及倾斜检测模块的检测参数，从而能够在第一时间掌握具体边坡细节变化，然后配合固定位置的激光测距模块进行测距，本发明在进行位移风险值判断时将代表环境因素恶劣幅度的环境影响系数纳入考量，能够降低正常天气下的预警误报概率，提升恶劣天气下预警的及时性，从而综合的提升边坡预警的准确性。
专利类型：	发明专利
申请人：	新疆交通建设集团股份有限公司;新疆交建公路规划勘察设计有限公司
发明人：	张银博;何蓉;马莲霞;王成;李耀业;陈伟
专利状态：	有效
申请日期：	2023-08-27T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-17T00:00:00+0800
申请号：	CN202311082366.3
公开号：	CN117073764A
代理机构：	枣庄丞鸣汇科专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	马威
分类号：	G01D21/02;G06V20/52;G06V20/10;G01C9/00;G01S17/08;G01S7/481;H04N7/18;H04N5/76;G;H;G01;G06;H04;G01D;G06V;G01C;G01S;H04N;G01D21;G06V20;G01C9;G01S17;G01S7;H04N7;H04N5;G01D21/02;G06V20/52;G06V20/10;G01C9/00;G01S17/08;G01S7/481;H04N7/18;H04N5/76
申请人地址：	830011 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市高新技术产业开发区(新市区)乌昌路辅道840号;
主权项：	1.一种山区公路路基边坡状态监视系统，其特征在于，包括：定位辅助模块，沿竖直方向趋势布置设置在目标边坡上，包括柔性垂带和等距固定在所述柔性垂带上的反射单元以及设置在所述柔性垂带边缘的反光标示线；倾斜检测模块，预先设置在所述目标边坡上，用于获取实时倾斜数据；激光测距模块，用于向所述定位辅助模块发射激光，根据反射激光测量每个所述反射单元与所述激光测距模块的实时间隔距离；环境监测评估单元，用于根据所述目标边坡的周围环境影响因子的数据情况，计算环境因素对所述目标边坡产生位移影响的环境影响系数； AI视觉检测模块，用于获取包含所述定位辅助模块的采样图片，根据所述采样图片获取所述定位辅助模块的危险概率；综合评估模块，与所述预埋倾斜检测模块、所述激光测距模块、环境监测评估单元和所述AI视觉检测模块连接，用于根据所述实时倾斜数据、实时间隔距离、影响因子和危险概率，按照预设计算规则计算所述目标边坡的位移风险值；预警模块，与所述综合评估模块连接，用于根据所述位移风险值进行预警推送。 2.根据权利要求1所述的山区公路路基边坡状态监视系统，其特征在于，所述预设计算规则包括：其中，/>为所述目标边坡的所述位移风险值，/>为所述环境影响系数，n为影响边坡位移的因子数量，/>为所述实时间隔距离，/>为所述目标边坡的预设标准值，/>为所述激光测距模块经过/>角度范围转动后获得测距曲线的位移程度评估值，/>为所述危险概率。 3.根据权利要求2所述的山区公路路基边坡状态监视系统，其特征在于，所述激光测距模块包括：发射单元，用于发射测距激光；接收单元，用于接收反射激光；驱动单元，用于驱动所述发射单元的所述测距激光沿预设路径指向所述定位辅助模块；发送单元，用于将测距结果发送间距数据处理单元；间距数据处理单元，用于生成间距数据与所述驱动单元的转动角度/>之间的曲线图； AI分析单元，与所述间距数据处理单元连接，用于根据所述曲线图输出所述位移程度评估值；其中，，/>；当时，所述驱动单元为初始角度位置。 4.根据权利要求3所述的山区公路路基边坡状态监视系统，其特征在于，所述预设路径包括：从上至下；从下至上；上下往复M次；其中，M为大于2的整数。 5.根据权利要求2所述的山区公路路基边坡状态监视系统，其特征在于，所述环境监测评估单元包括：监测单元，用于监测各项与边坡位移相关的环境因子参数；环境分析单元，用于根据所述环境因子参数进行判断，得到所述环境影响系数；其中，/>为预设固定时段；n为总项数，为第i项环境因子的所述环境因子参数，/>为/>时段内第i项环境因子的所述环境因子参数的平均值，/>为/>时段内/>导数的最大值，/>为调整系数，且/>；为第i项环境因子的所述环境因子参数的影响权重因子，/>为环境因子的所述环境因子参数的标准参考值。 6.根据权利要求5所述的山区公路路基边坡状态监视系统，其特征在于，还包括：现场直播监控模块，用于在指定状态下启动对所述目标边坡的视频录制与直播；所述指定状态包括预警状态和危险状态；当所述时，进入所述预警状态，间歇性启动所述现场直播监控模块进行视频录制与直播；当所述时，进入所述危险状态，启动所述现场直播监控模块进行视频录制与直播；其中，，/>和/>均为预设临界风险阈值。 7.根据权利要求1所述的山区公路路基边坡状态监视系统，其特征在于，还包括定位模块，定位模块采用GPS定位系统； GPS定位系统安装在所述目标边坡的预测滑移坡体表面。 8.一种山区公路路基边坡状态监视方法，其特征在于，应用于如权利要求1-7种任意一项所述的山区公路路基边坡状态监视系统，包括：预先沿竖直方向趋势布置，在目标边坡上设置定位辅助模块，所述定位辅助模块包括柔性垂带和等距固定在所述柔性垂带上的反射单元以及设置在所述柔性垂带边缘的反光标示线；预先在所述目标边坡上设置于获取实时倾斜数据的预埋倾斜检测模块；向所述定位辅助模块发射激光，根据反射激光测量每个所述反射单元与所述激光测距模块的实时间隔距离；根据所述目标边坡的周围环境影响因子的数据情况，计算环境因素对所述目标边坡产生位移影响的环境影响系数；获取包含所述定位辅助模块的采样图片，根据所述采样图片获取所述定位辅助模块的危险概率；根据所述实时倾斜数据、实时间隔距离、影响因子和危险概率，按照预设计算规则计算所述目标边坡的位移风险值；根据所述位移风险值进行预警推送。
所属类别：	发明专利