[发明专利]基于无人机和三维建模技术的安全监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于无人机和三维建模技术的安全监测系统使用方法，其特征在于，包括具体步骤如下：

S1：无人机携带信息获取模块和无线传输模块，所述信息获取模块将边坡划分成多块监测区域；所述信息获取模块包括微处理器、存储器、光感模组、光束发射模组；所述光感模组用于摄取边坡图像存储在所述存储器中，并通过所述无线传输模块发送至安全预测系统；所述光束发射模块用于发射光束并被所述光感模组捕捉，所述光感模组感知到第一道光束后，根据速度时间公式通过所述微处理器计算出所述无人机与测点之间的距离；所述信息获取模块还包括角度传感器，所述角度传感器用于感应所述光感模组的偏转角度，所述微处理器通过所述偏转角度对所述无人机与测点之间的距离修正；所述信息获取系统主要用于获取所述监测区域的坡度、高度、面积以及照片，并通过所述无线传输模块发送至所述安全预测系统；所述安全预测系统包括三维建模模块、危险预测模块和预警模块；

S2：在所述监测区域选取位于同一投影线上的两点，所述光束发射模组向所述监测区域两点发射光束，所述光感模组感应反射光束，并计算所述无人机与所述监测区域两点的直线距离，并通过所述无人机获得所述监测区域两点之间的垂直距离，再通过计算得出所述监测区域的坡度；

S3：获取所述监测区域的坡度后，再通过无人机测得所述监测区域的边界长度和宽度，从而测取所述监测区域的面积，并将测得的所述监测区域的面积、坡度和高度通过所述无线传输模块发送至所述安全预测系统；

S4：所述三维建模模块通过所述信息获取系统获取的边坡坡度、高度、面积以及照片建立三维模型，并在所述三维模型中输入地质因子和水文因子；

S5：所述危险预测模块根据获取的信息建立危险预测模型，并通过所述危险预测模型计算所述监测区域塌方的概率值，然后将多个所述监测区域塌方的概率值通过危险判断模型计算出被监测边坡的危险值；所述安全预测系统还包括降雨强度获取单元，用于实时获取所述监测区域的降雨强度；在S5中所述降雨强度获取单元用于实时获取所述监测区域的降雨强度，并根据降雨强度实施调整所述水文因子；

S6：所述预警模块根据所述危险值的数值在达到规定的预警基准值时执行预警。

2.根据权利要求1所述的基于无人机和三维建模技术的安全监测系统使用方法，其特征在于，所述三维建模模块包括三维建模单元和参数设置单元；

所述三维建模单元用于通过所述信息获取系统获取的边坡坡度、高度、面积以及照片建立所述三维模型；

所述参数设置单元用于在所述三维模型中输入所述地质因子和所述水文因子。

3.根据权利要求1所述的基于无人机和三维建模技术的安全监测系统使用方法，其特征在于，所述危险预测模型为：E=F(h，s，t，x，l)；

其中，h表示监测区域的高度，s表示监测区域的面积，t表示监测区域的地质因子，x表示监测区域的水文因子，l表示监测区域的坡度。

4.根据权利要求3所述的基于无人机和三维建模技术的安全监测系统使用方法，其特征在于，所述危险预测模型建立有反馈动力学神经网络，并采用人工智能模糊控制方法将各个参数放入机器学习模型中学习，从而得出相应的危险预测模型。

5.根据权利要求3所述的基于无人机和三维建模技术的安全监测系统使用方法，其特征在于，所述危险判断模型为：，其中，表示各个监测区域不同位置所分配的不同权重，i表示监测区域个别位置的排序，N表示监测区域的总值。