[发明专利]一种边坡变形的三维监测系统、方法、介质及设备

说明书

本公开提供了一种边坡变形的三维监测系统、方法、介质及设备，所述系统包括：至少一个定位桩，每个所述定位桩上间隔设置有竖直方向设置的n个发光环，其中，n为大于等于3的正整数，所述定位桩设于在待监测边坡坡面上，用于作为诊断待监测边坡面是否变形的参照物；至少一套视频监控设备，用于按照预设周期拍摄所述定位桩照片，拍摄时间可调整；边坡变形诊断单元，所述边坡变形诊断单元与所述视频监控设备相连接，用于获取待监测边坡上安装的定位桩照片，根据定位桩照片评估边坡变形情况；其中，所述边坡诊断单元设置于待检测边坡的路侧边缘计算单元和/或远程云端。本公开可以用于不同类型边坡类构筑物(或自然构造)的监测。

技术领域

本公开涉及边坡监测技术领域，更为具体来说，本公开涉及一种边坡变形的三维监测系统、方法、介质及设备。

背景技术

边坡指的是为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面。边坡可以是人工构筑，也可以利用土方开挖过程中形成的天然土质斜面形成天然边坡。在道路施工中，需要对边坡稳定性进行监测，并在发现异常情况时及时撤离工作人员和施工机械，以保证施工安全、避免财产损失；在道路建成后，也需要对边坡的变形情况进行持续监测，特别是在发生暴雨等恶劣天气情况下，更需要加强对高边坡的监测，并在发现存在滑坡或垮塌风险时提前预警，以便采取道路通行管制、附近人员疏散等手段来降低滑坡可能带来的人员和财产。除了公路系统的边坡，国土领域的滑坡体、矿产开采领域的高边坡、尾矿库等不稳定构筑物均存在持续监测、异常预警方面的要求。

自我国开展大规模公路网，特别是高速公路网建设以来，随着施工能力的提升，公路边坡和高边坡非常常见，特别是对于中西部丘陵、山地等地形地貌环境下，高边坡更是常见现象。对公路边坡进行稳定性监测，并根据监测结果提前预警显得尤为重要。

在我国公路建设快速发展的过程中，也发展了技术手段各异、丰富多彩的边坡监测技术。比较常见有人工巡查监测、基于视频摄像头监测、基于激光测距技术的监测、基于示踪装置和照相机(摄像头)的监测、基于监控桩精确定位技术的监测、基于专业传感器的综合监测，等等。在以上方案中，人工巡查监测无法实现实时监测，而且监测结果粗糙；基于激光测距、基于专业传感器的综合监测都有很高的精确度，但方案专业性强、技术复杂，而且造价较高，不适合于大规模推广；基于监控桩精确定位技术的监测方案需要构建高精度的测量基准，方案实施较复杂，也不容易获得推广；基于示踪装置和视频监控设备的方案虽然比较简单，但不能很好解决沉降和滑动变形同时监测的问题。

发明内容

为解决现有技术的人工巡查监测无法实现实时监测，而且监测结果粗糙；基于激光测距、基于专业传感器的综合监测都有很高的精确度，但方案专业性强、技术复杂，而且造价较高，不适合于大规模推广的技术问题。

为实现上述技术目的，本公开提供了一种边坡变形的三维监测系统，包括：

至少1个定位桩，每个所述定位桩上间隔设置有竖直方向设置的n个发光环，其中，n为大于等于3的正整数，所述定位桩设于在待监测边坡坡面上，用于作为诊断待监测边坡面是否变形的参照物；

至少一套视频监控设备，用于按照预设周期拍摄所述定位桩照片，拍摄时间可调整；

边坡变形诊断单元，所述边坡变形诊断单元与所述视频监控设备相连接，用于获取待监测边坡上安装的定位桩照片，根据定位桩照片评估边坡变形情况；

其中，所述边坡诊断单元设置于待检测边坡的路侧边缘计算单元和/或远程云端。

为实现上述技术目的，本公开还提供了一种边坡变形的三维监测方法，应用于上述的边坡变形的三维监测系统上，包括：

建立以待监测边坡为基础的三维坐标系，获取待监测边坡、设于所述待监测边坡上的每个所述定位桩、每个所述视频监控设备的三维坐标，并获取每个所述定位桩、所述视频监控设备的编号；

根据预设周期获取每个所述视频监控设备拍摄其拍摄范围内的所述定位桩的照片；