[发明专利]一种危岩体倾斜方向与倾斜角度自动化监测装置与方法

权利要求书

1.一种危岩体倾斜方向与倾斜角度自动化监测装置，固定设置于待监测的危岩体上，其特征在于，包括防护外壳，所述防护外壳内设置有万向水平仪，所述万向水平仪上标注有倾斜方向刻度以及倾斜角度刻度，还设置有相互之间电性连接的图像采集器、电源模块、控制模块和通讯模块，所述图像采集器设置于万向水平仪的正上方并与其保持位置相对固定，用以对万向水平仪的状态进行实时监测，所述控制模块用以对图像采集器所采集的监测数据进行计算和处理，所述通讯模块用以将监测数据和监测结果进行远程传输，所述电源模块用以对图像采集器、控制模块和通讯模块供电。

2.根据权利要求1所述的一种危岩体倾斜方向与倾斜角度自动化监测装置，其特征在于，还包括有支撑杆和支撑板，所述支撑杆的一端固定于危岩体上，所述支撑杆的另一端与所述支撑板可拆卸式连接，所述防护外壳固定于支撑板上。

3.根据权利要求1所述的一种危岩体倾斜方向与倾斜角度自动化监测装置，其特征在于，所述图像采集器至少为相机、摄像机和视频监测仪中的一种。

4.根据权利要求2所述的一种危岩体倾斜方向与倾斜角度自动化监测装置，其特征在于，所述支撑杆和支撑板之间通过万向节转动连接，且其连接的部位上还设有用以对支撑板的转动位置进行限位的限位机构。

5.根据权利要求4所述的一种危岩体倾斜方向与倾斜角度自动化监测装置，其特征在于，所述限位机构包括设置于支撑杆上的抱箍，以及一端转动连接在支撑板下表面的顶杆，所述顶杆的另一端与抱箍可拆卸式连接，且所述顶杆可以在竖直面上旋转，所述顶杆与抱箍上均设有连接环，所述连接环内设有紧固螺栓。

6.根据权利要求1所述的一种危岩体倾斜方向与倾斜角度自动化监测装置，其特征在于，所述电源模块包括蓄电池，所述蓄电池设置于防护外壳内或支撑杆上，所述蓄电池与图像采集器、电源模块、控制模块和通讯模块电性连接。所述电源模块还包括包括太阳能电池板，所述太阳能电池板设置于支撑杆上，所述太阳能电池板和蓄电池电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种危岩体倾斜方向与倾斜角度自动化监测装置，其特征在于，所述支撑杆与危岩体连接的一端上设有固定底座，所述固定底座上设有若干膨胀螺栓。

8.一种危岩体倾斜方向与倾斜角度自动化监测方法，其特征在于包括有如下步骤：

(1)，初始安装状态下，采集万向水平仪的图像作为基准图像，识别水准泡的轮廓并取其中心作为基准点O，选择正北方向为基准方向N；

(2)，间隔时间X后，采集对比图像；

(3)，识别对比图像中水准泡轮廓并确定其中心点A；

(4)，测量中心点A经基准点O的延长线与基准方位N形成的夹角，得到危岩体倾斜方向角度；

(5)，测量中心点A与万向水平仪面板上倾斜角度刻度的相对位置，并经计算得到危岩体倾斜角度。

9.一种危岩体倾斜方向与倾斜角度自动化监测方法，其特征在于包括有如下步骤：

(1)，初始安装状态下，采集万向水平仪的图像作为基准图像，识别水准泡的轮廓并取其中心作为基准点O，以及以O为圆心的圆周o，选择正北方向为基准方向并与圆周o交于点N；

(2)，间隔时间X后，采集对比图像；

(3)，识别对比图像中水准泡轮廓并确定其中心点A；

(4)，中心点A经基准点O的延长线与圆周o交于点B，测量NB的弧长L和圆周o的周长S，得到危岩体倾斜方向角度D为：D＝360°·(L/S)；

(5)，测量中心点A与万向水平仪面板上倾斜角度刻度的相对位置，并经计算得到危岩体倾斜角度。

10.根据权利要求8或9所述的监测方法，其特征在于，所述万向水平仪液体的颜色为绿色或蓝色。