[发明专利]一种基于混凝土框格的边坡监测系统

说明书

本发明涉及一种基于混凝土框格的边坡监测系统，包括三个模块：1、彩色框格模块，彩色框格模块主要由现场浇筑的混凝土框格构成，利用自然环境边坡防护模板对网格结构进行浇筑，同时混凝土颜色预制成与周围环境反差极大的颜色，以形成监测的网络骨架；2、图像采集模块，在所监测边坡正前方设置摄像机，该摄像机用于拍摄边坡与混凝土框格的图像；3、数据处理模块，与图像采集模块相连的数据处理模块通过算法识别混凝土框格所形成的监测网格骨架的变化，用以预警边坡异常情况。本发明可实现全自动的边坡异常情况监测，可以满足恶劣天气下的边坡监测工作。

技术领域

本发明涉及一种基于混凝土框格的边坡监测系统，属于土木工程结构健康监测领域，尤其涉及边坡监测领域。

背景技术

近年来随着我国经济的快速发展，城市中的公路、铁路以及河道等工程得到兴建，逐渐成为城市人民出行及生活环境的主要动脉。当随着各建筑的建立，导致岩土的成分变得复杂，造成了严重的水土流失，滑坡现象频发，严重影响人们的生活和安全;

目前，边坡治理中以工程护坡和生态护坡为主。工程护坡往往采取石料或混凝土挡墙和护面,或采用格构防护、锚喷支护，这样做能克服边坡带来的严重的水土流失和滑坡、泥石流等灾害,但也带来严重的环境问题，如生态失衡等，同时也无法监测边坡的后期变化，难以保证护坡效果的长期有效性；生物护坡可以利用生物（主要是植物）,单独或与其他构筑物配合对边坡进行防护和植被恢复，但植物的生长会掩盖护坡结构，导致无法监测边坡的变化。现浇网格生态护坡技术作为一种新型技术，其网格状的构造有利于护坡植物的种植和生长，同时混凝土框格的变形程度可以作为边坡异常检测的重要指标，而目前相关的研究及应用较为匮乏，为此，急切需要一种基于混凝土框格的边坡检测系统，在实现边坡防护、保证水土保持的同时，实现对边坡异常情况的实时监测和预警。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种新型的落石防护网监测系统，其技术方案如下：包括混凝土框格、锚杆、摄像机、边坡、网络服务器。其中，混凝土框格由钢筋混凝土在边坡上通过预制的边坡防护模板浇筑而成，其网格形状根据实际需求设计，可预制为六棱格，并可在网格内种植植被，实现水土保持的目的。进一步的，由于边坡多处于人迹罕至的野外，为了便于对象体的提取，混凝土框格预制成与周围环境反差极大的颜色；

进一步的，混凝土框格的网格形状利于形成监测网络骨架，且用于边坡支护的混凝土框格与边坡连为整体又不受植被等影响，以混凝土框格的变形来反映边坡状况。摄像机对边坡进行持续拍摄，定时将数据上传至服务器，通过深度学习算法提取出彩色网络骨架，基于网络服务器分析对比混凝土框格前后变形情况，进行边坡异常情况监测和预警；

一种新型的落石防护网监测系统，其技术方案为包括彩色框格模块、图像采集模块、数据处理模块。彩色框格模块，所述混凝土框格通过预制的边坡防护模板，利用钢筋混凝土在边坡上浇筑网格，并利用网格与坡体连接的锚杆形成稳定的三维立体构造；图像采集模块，摄像机用于对监测边坡和混凝土框格进行拍摄；数据处理模块，用于接受发送的边坡和混凝土框格的图像，存储到计算机中并且对混凝土框格的图像进行图像识别，通过算法提取混凝土框格的彩色网络骨架，对比骨架前后变化以判断混凝土框格的变形，并将结果存储到计算机的数据库中。进一步的，将混凝土框格的最初状态记为初始安全状态，不同时间拍摄的图像用于实时监测，可进行人工编号。混凝土框格的位移变形对应着图像中网络骨架的变化，进而表征边坡的变形情况，与初始安全状态对比，实现边坡异常情况的监测预警；

本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于混凝土框格的边坡监测系统，可以用于监测边坡的异常情况。该系统具有以下的优点：1、该方法利用混凝土框格自身的网格结构，可以形成算法处理时的网络骨架，大大增加图像处理的精准度；2、用于边坡支护的混凝土框格与边坡连为整体又不受植被等影响，以混凝土框格的位移变形可以反映边坡的变形状况，用以边坡异常情况的监测预警；3、摄像机固定在指定位置长期作业，可将拍摄的图片通过网络定时上传至服务器进行图片处理与分析，实现对边坡异常情况的实时监测。相对于人工巡检方式，该系统实现成本低，可广泛应用于山体、高速公路路堑等场景，满足恶劣天气下的监测。

附图说明