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边坡变形监测方法及系统与流程

  • 国知局
  • 2024-08-22 15:07:18

本技术涉及水利工程领域,具体而言,涉及一种边坡变形监测方法及系统。

背景技术:

1、随着大规模水利工程的建设,边坡稳定性成为了水利工程安全性的重要考量因素之一。传统的边坡监测技术主要包括地质雷达探测、地表位移监测、地下水位监测、钻孔倾斜仪测量等测量方式,虽然能够在一定程度上反映边坡的内部应力变化和变形情况,但在实施过程中存在一些局限性。例如:在依赖于物理传感器的直接监测手段中,物理传感器在长期运行过程中易受到温度、湿度和风化等自然环境因素的影响,导致数据精度波动较大。且边坡内部监测点的布置受限于地质条件和工程需求,无法覆盖整个边坡,可能存在监测盲区。

2、因此,如何提高边坡变形监测的效率和精确度是亟需解决的问题。

技术实现思路

1、本技术的目的在于,针对上述现有技术中的不足,提供一种边坡变形监测方法及系统,以解决现有技术中边坡变形监测的数据精度波动较大且存在监测盲区的实际需要的问题。

2、为实现上述目的,本技术实施例采用的技术方案如下:

3、第一方面,本技术实施例提供一种边坡变形监测方法,应用于边坡变形监测系统,所述边坡变形监测系统包括:数据获取模块、数据处理模块以及建模监测模块;所述方法包括:

4、所述数据获取模块获取边坡表面的图像数据以及边坡内部的传感器数据,并将所述图像数据以及所述传感器数据发送至所述数据处理模块,所述传感器数据包括:多点位移计数据以及渗压计数据;

5、所述数据处理模块根据所述图像数据以及所述传感器数据,通过数据融合处理得到融合数据,并将所述融合数据发送至所述建模监测模块;

6、所述建模监测模块根据所述融合数据、边坡的地质信息、传感器埋设信息以及预先构建的边坡数值模型,监测所述边坡数值模型,确定所述边坡的变形信息。

7、作为一种可选的实现方式,所述数据获取模块获取边坡表面的图像数据以及边坡内部的传感器数据,包括:

8、所述数据获取模块获取多个位置的摄像机发送的边坡表面的图像数据,其中,所述图像数据为所述多个位置的摄像机按照预设的时间间隔拍摄所述边坡表面生成的连续时间序列图像数据;

9、所述数据获取模块获取埋设在边坡内部的多个多点位移计发送的多点位移计数据以及多个渗压计发送的渗压计数据。

10、作为一种可选的实现方式,所述数据处理模块根据所述图像数据以及所述传感器数据,通过数据融合处理得到融合数据,包括:

11、所述数据处理模块对所述图像数据进行预处理,得到图像预处理数据,对所述图像预处理数据进行交叉处理,确定所述边坡表面的变形信息;

12、所述数据处理模块对所述传感器数据进行预处理,得到传感器预处理数据,对所述传感器预处理数据中的边坡内部位移预处理数据以及边坡内部渗压预处理数据进行整合分析处理,得到所述边坡内部的监测数据;

13、所述数据处理模块对所述边坡表面的变形信息以及所述边坡内部的监测数据进行时空耦合分析以及多源数据融合处理,得到融合数据。

14、作为一种可选的实现方式,所述对所述图像预处理数据进行交叉处理,确定所述边坡表面的变形信息,包括:

15、所述数据处理模块对所述图像预处理数据进行交叉处理,将所述图像预处理数据转换为所述边坡表面的位移量;

16、所述数据处理模块根据所述边坡表面的位移量,通过深度学习算法训练模型,识别并提取所述边坡表面的变形特征;

17、所述数据处理模块根据所述边坡表面的变形特征,确定所述边坡表面的变形信息。

18、作为一种可选的实现方式,所述建模监测模块根据所述融合数据、边坡的地质信息、传感器埋设信息以及预先构建的边坡数值模型,监测所述边坡数值模型,确定所述边坡的变形信息,包括:

19、所述建模监测模块将所述边坡的地质信息、所述传感器埋设信息以及所述融合数据中所述边坡表面的变形信息和所述边坡内部的监测数据输入所述边坡数值模型,以监测所述边坡的变形信息。

20、作为一种可选的实现方式,所述边坡变形监测系统还包括:预警模块以及信息反馈模块;

21、所述监测所述边坡数值模型,确定所述边坡的变形信息之后,还包括:

22、所述建模监测模块将所述边坡的变形信息发送至所述预警模块,所述预警模块根据所述边坡的变形信息以及预设的预警阈值,确定是否输出预警信息;

23、若是,则所述信息反馈模块获取用户填报的验证证据信息,对所述验证证据信息进行预处理,得到预处理验证证据信息,并分别将所述预处理验证证据信息反馈至所述数据处理模块以及所述建模监测模块,以使得所述数据处理模块以及所述建模监测模块根据所述预处理验证证据信息,优化所述融合数据以及所述边坡数值模型。

24、作为一种可选的实现方式,所述预警模块根据所述边坡的变形信息以及预设的预警阈值,确定是否输出预警信息,包括:

25、若所述边坡的变形信息中的变形数值大于或等于所述预设的预警阈值,则所述预警模块确定输出预警信息,并将所述预警信息通过外接的移动设备向用户输出。

26、作为一种可选的实现方式,所述信息反馈模块获取用户填报的验证证据信息,包括:

27、所述信息反馈模块接收所述移动设备发送的所述验证证据信息,所述验证证据信息由用户根据所述预警信息以及所述边坡的实际变形情况在所述移动设备上填报输入。

28、第二方面,本技术实施例提供一种边坡变形监测系统,所述边坡变形监测系统包括:数据获取模块、数据处理模块、建模监测模块、多个摄像机、以及多组多点位移计和渗压计;

29、所述摄像机用于采集边坡表面的图像数据,所述多点位移计用于采集边坡内部的位移计数据,所述渗压计用于采集边坡内部的渗压计数据;

30、所述数据获取模块用于执行上述第一方面的方法步骤以进行数据获取;

31、所述数据处理模块用于执行上述第一方面的方法步骤以进行数据处理;

32、所述建模监测模块用于执行上述第一方面的方法步骤以进行模型构建及监测。

33、作为一种可选的实现方式,所述边坡变形监测系统还包括:预警模块以及信息反馈模块;

34、所述预警模块用于执行上述第一方面的方法步骤以进行预警;

35、所述信息反馈模块用于执行上述第一方面的方法步骤以进行信息反馈。

36、本技术的有益效果是:

37、本技术提供了一种边坡变形监测方法及系统,数据获取模块将获取的边坡表面的图像数据以及边坡内部的传感器数据发送至数据处理模块;数据处理模块根据边坡表面的图像数据边以及边坡内部的传感器数据中的多点位移计数据和渗压计数据,通过数据融合处理得到融合数据,并将融合数据发送至与数据处理模块通信连接的建模监测模块。建模监测模块根据融合数据、预先获取的边坡的地质信息和传感器埋设信息以及预先构建的边坡数值模型,对边坡数值模型进行监测,确定边坡的变形信息。通过将融合数据输入至预先构建的边坡数值模型,使得边坡数值模型可以反映边坡内外部变形之间的关系,对边坡的表面及内部状态进行监测,提高边坡变形监测的效率和精准度。

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