[发明专利]一种植物根系对边坡岩土锚固力监测装置

说明书

本发明公开了一种植物根系对边坡岩土锚固力监测装置，包括埋设在边坡岩土层内的金属编织网、通过应力传感器与金属编织网对接的种植环、安装在种植环内的三维姿态传感器，还包括与应力传感器、三维姿态传感器实现无线通讯的监测终端，所述监测终端内载一数据处理系统，用于实现应力传感器、位移传感器所采集到的数据的处理分析，获取对应植物根系对边坡岩土的锚固力。本发明能够直观评估植物对边坡岩土的加固效果，精确度高。

技术领域

本发明涉及边坡工程监测技术领域，具体涉及一种植物根系对边坡岩土锚固力监测装置。

背景技术

植被护坡技术作为一门工程技术,已经在边坡治理中得到了广泛的应用。利用根系发达的植物进行边坡防护与加固,不仅有利于边坡的稳定,也利于环境保护,近年来受到普遍关注,但是目前人们对其研究的步伐却滞后于工程实践中的应用。从现有的研究材料来看,人们对植被护坡技术的研究只是停留在定性认识阶段,因此对植物根系防护边坡的机理展开就显得十分的必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种植物根系对边坡岩土锚固力监测装置，能够直观评估植物对边坡岩土的加固效果，精确度高。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种植物根系对边坡岩土锚固力监测装置，包括埋设在边坡岩土层内的金属编织网、通过应力传感器与金属编织网对接的种植环、安装在种植环内的三维姿态传感器，还包括与应力传感器、三维姿态传感器实现无线通讯的监测终端，所述监测终端内载一数据处理系统，用于实现应力传感器、位移传感器所采集到的数据的处理分析，获取对应植物根系对边坡岩土的锚固力。

进一步地，所述数据处理系统包括：

数据预处理模块，用于实现应力数据、姿态数据、压力数据的格式标准化处理；

数据特征提取模块，用于提取完成格式标准化处理的数据的特征数据；

数据分析模块，用于基于可支持向量机实现植物根系应力情况的识别，获取对应植物根系对边坡岩土的锚固力级别。

进一步地，所述种植环由一金属软管两端缠绕对接构成，可根据需要调整内径的大小。

进一步地，所述金属编织网外包裹设有一薄膜式压力传感器，该薄膜式压力传感器用于实现金属编织网形变的监测，并将监测到的数据实时反馈至监测终端。

进一步地，所述薄膜式压力传感器上设置有用于配合实现应力传感器与金属编织网固接的通孔，应力传感器安装在种植环的下底面上。

进一步地，所述锚固力级别包括优秀级、中等级及差级，所述可支持向量机基于历史应力数据、姿态数据、压力数据及其对应的锚固力级别数据训练所得。

进一步地，所述应力传感器上设有一应力输入环，应力输入环通过弹力带与金属编织网实现对接，弹力带的长短可以根据需要调整。

进一步地，所述数据处理系统内还设有：

预测分析模块，采用统计回归和数据驱动方法建立短期预测单元，根据应力传感器、三维姿态传感器和薄膜式压力传感器采集到的信号数据生成短期植物根系锚固力情况预报信息。

本发明具有以下有益效果：

能够直观评估植物对边坡岩土的加固效果，精确度高。

附图说明

图1为本发明实施例一种植物根系对边坡岩土锚固力监测装置的系统框图。

图2为本发明实施例中金属编织网、薄膜式压力传感器以及种植环的布置方式示意图。

具体实施方式