[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

说明书

本发明公开了一种基于无人机和三维建模技术的安全监测系统，属于地质的技术领域，旨在提供一种边坡滑坡精准预警的基于无人机和三维建模技术的安全监测系统，其技术方案要点是包括信息获取系统和安全预测系统，信息获取系统包括无人机、设置在无人机上的信息获取模块和无线传输模块，信息获取模块将边坡划分成多块监测区域，获取多块监测区域的坡度、高度、面积以及照片；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，所述三维建模模块根据获取的信息建立边坡三维模型。本发明公开了一种基于无人机和三维建模技术的安全监测方法，属于地质的技术领域，旨在提供一种边坡滑坡精准预警的基于无人机和三维建模技术的安全监测技术。

技术领域

本发明涉及地质的技术领域，尤其是涉及一种基于无人机和三维建模技术的安全监测系统及方法。

背景技术

高陡岩质边坡是岩质边坡稳定性分析中常见的类型，在矿山、隧道等分布较为广泛，在自重应力作用下，随着露天采矿活动的进行，边坡临空面逐渐增大，滑坡产生的概率逐渐增大。边坡后缘张开裂隙使得降雨不断入渗，结构面上静水压力和动水压力加剧滑坡产生的危险，地表位移不断增大。

露天金矿开采任务结束后，矿坑作为邻近选矿厂的尾矿库使用，工业用水的排放及雨季降雨使得尾矿库持续蓄水，库水对边坡的影响主要包括两个方面：一是水对边坡岩石力学性质的影响；二是水位升降循环对边坡岩石的影响。露天矿坑尾矿库边坡稳定性分析受库水位影响显著，并且具有突发性，常常导致大规模的滑坡灾害。

目前，常用的滑坡预警预报方法，建立的模型简单，滑坡评价指标单一，对滑坡预警预报体系不完善；建立的滑坡预测预报模型，为表观数学理论模型，不考虑产生滑坡的主要影响因素，如露天矿坑的水位升降循环对边坡岩石力学性质产生的损伤以及水促使边坡位移量增大；常用的分析边坡稳定性的强度折减法和极限平衡等力学理论，评价指标为边坡安全系数，存在以下不足：一是只能通过岩石的力学实验获得相应参数，对于边坡的安全性评价只能定性分析，无法做到精确的定时、定量分析；二是无法考虑尾矿库边坡水位升降循环、雨水对边坡岩石的弱化作用从而导致边坡情况的改变；三是并且无法考虑时间因素对边坡稳定性的影响，评价指标单一。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一是提供一种边坡滑坡精准预警的基于无人机和三维建模技术的安全监测系统。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于无人机和三维建模技术的安全监测系统，包括信息获取系统和安全预测系统，

所述信息获取系统包括无人机、设置在无人机上的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，获取多块监测区域的坡度、高度、面积以及照片；

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，

其中，所述信息获取模块获取的信息通过无线传输模块将获取的信息传输至三维建模模块和危险预测模块，所述三维建模模块根据获取的信息建立边坡三维模型；

所述危险预测模块根据获取的信息建立危险预测模型，并通过危险预测模型计算被监测区域塌方的概率值，然后将多个被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；

所述预警模块根据危险值的数值在其达到规定的预警基准值时执行预警。

通过采用上述技术方案，信息获取系统通过无人机获取所监测边坡的各项数据，包括边坡的坡度、高度、面积以及照片，并通过无线传输模块发送至安全预测系统中，三维建模模块根据获取的信息建立边坡三维模型并对边坡的滑坡情况进行预测，预警模块根据危险值的数值在其达到规定的预警基准值时执行预警，从而对边坡进行多维度评价，提高边坡滑坡精准预警的精度。