一种基于温感摄像头的山体崩塌监测与预警方法技术

本发明专利技术公布了一种基于温感摄像头的山体崩塌监测与预警方法，通过利用温感摄像头对崩塌潜在发生区域进行监测，根据山体崩塌前零星滚动下落物体自身温度特点、温感成像、图像划分单元、单元内温度数据对比分析等手段和技术，实现对山体崩塌远距离、大范围、面覆盖、高精度、全天候、全自动的有效监测与预警，它避免传统监测手段需要涉险前往崩塌山体布设监测设备的不足的缺点，具有实现自动化监测与预警，无人值守，自动分析捕捉山体崩塌前滚落物体，自动预警的优点。

A method of monitoring and early warning of mountain collapse based on temperature sensing camera

The invention discloses a temperature sensing camera landslide monitoring and early warning method based on, through the use of temperature sensitive camera on the collapse of potential areas for monitoring landslides, according to former rolling temperature sporadic falling object characteristics, temperature sensing imaging, image dividing unit, unit temperature data analysis method and technology, implementation of the collapse of the mountain range, long distance and large coverage, high precision, all-weather, automatic and effective monitoring and early warning, it can avoid the traditional monitoring methods need to risk the shortcoming of mountain collapse monitoring equipment, with automatic monitoring and early warning, unattended, automatic analysis of landslides before moving object capture, the advantages of automatic early warning the.

【技术实现步骤摘要】
一种基于温感摄像头的山体崩塌监测与预警方法
本专利技术涉及到山体崩塌
，更加具体地说是一种基于温感摄像头的山体崩塌监测与预警方法。
技术介绍
危岩崩塌是一种全球性泛生型山地灾害，存在部位具有隐蔽性，失稳破坏具有突发性，致灾后果具有灾难性，是山地城市和矿山居民集中活动区域及公路交通生命线建设及运营中普遍存在的突发性重大地质安全隐患。在危岩崩塌监测及安全报警方面，工程人员通过现场监测危岩体后部主控结构面露头的宽度变化比较好地预测了南川甄子岩崩塌事件。国内相关厂家研发了配合边坡柔性防护网使用的“LC-01型落石报警系统”，铁路部门专门研发了“落石自动报警系统”、“JKB型落石报警装置”。“LC-01型落石报警系统”是基于GSM网络研发的，在险情发生后报警器用手机短信方式将险情发送到管理人员手机，并由管理人员上报相关部门予以处理；“落石自动报警系统”由落石检测装置(检知网)、中间连接设备(主控制箱)和报警防护装置3部分组成；专利技术专利“滑坡和崩塌的动态监测装置”(CN1338639)和技术专利“激光地质灾害测试仪”(CN2497325)均是通过监控滑坡及崩塌体表面变形进行灾害预警；专利技术专利“山体滑坡灾害远程监测系统”(CN101452629)通过雨量传感器、红外位移传感器，采用GSM/GPRS方式进行灾害信息传输。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述
技术介绍
的不足之处，而提出一种基于温感摄像头的山体崩塌监测与预警方法。本专利技术的目的是通过如下技术方案来实施的：一种基于温感摄像头的山体崩塌监测与预警方法，它包括如下步骤；①、在崩塌危岩潜在的发生区域的对岸或附近视野开阔的稳固基岩或建筑物上安装温感摄像头，调整所述的温感摄像头角度对整个目标区域进行实时监测，以便完整的获得监控所述的目标区域的温感影像；②、铺设电缆传输信号和供电，实现温感摄像头和监测中心计算机之间的信号传输；③、对温感摄像头1的监控区域进行网格单元划分，实时对比分析温感影像前后时刻各个单元内温度数据，根据网格单元温度变化情况综合判断目标区域内的运动情况；④、结合目标区域的现场实际情况，可任意选定实时分析范围，所述的温感摄像头监控范围包含崩塌危岩的潜在发生区和无风险区，可仅框选崩塌危岩潜在发生区，以减小实时分析计算量；⑤、结合目标区域的植被情况、风向变化和非山体崩塌运动物体的干扰情况，设置温度变化识别的预警阈值，防止风吹草动发生误报警；⑥、当某个网格单元的温度突然发生变化并超过所设阈值时，温感摄像头对网格单元内的掉落物进行温感成像，并综合判断目标区域内的山体运动情况；⑦、结合步骤⑤和⑥的综合分析得出结果，若依然触发监测中心计算机的预警响应方案，则通过邮件、短信方式通知相关人员发出预警信息并迅速撤离危险区域。在上述技术方案中：所述的温感摄像头可敏感测得每个单元内物体的微小温度变化小于0.05度并能测得物体表面微小能量变化。在上述技术方案中：在步骤②中；所述的电缆传输信号和供电可集中在一根电缆中或单根电缆同时具有传输信号和供电功能。在上述技术方案中：在步骤①中；若温感摄像头的安装位置与监测中心计算机安装位置相距较远时，可采用太阳能电池板或无线方式传输信号。在上述技术方案中：在步骤⑤中；所述的温感摄像头会根据目标区域内的植被情况、风吹草动、非山体崩塌运动的温度散发的大小进行相应成像，以获得所述的目标区域内的温度详细数据。在上述技术方案中：在步骤③中，所述的网格大小的划分可无限小，具体所述的网格大小和现场需求、计算机性能和实时分析计算量相关。在上述技术方案中：在步骤③中，所述的网格单元的划分可预先设置在目标区域上。在上述技术方案中：温感摄像头将物体发出的热辐射转换成电信号，并所述的电信号经信号处理程序处理得到热辐射分析结果，所述的热辐射分析结果图形化即可得到热辐射图像，所述的热辐射分析结果数字化即为物体热辐射数据。本专利技术具有如下优点：本专利技术解决了传统监测方法需要涉险前往崩塌危岩实地布设监测设备、近景摄影夜间监测效果不佳、监测范围较小无法覆盖全局的不足，能够实现全天候、远距离及全覆盖崩塌监测，灾害发生前、发生时发出预警和报警，并能获取崩塌发生时的影像资料，为后期处理和相关研究提供条件。附图说明图1是本专利技术实施的监测与预警示意图。图2是本专利技术监测试验山体崩塌前影像及现场情况。图3是本专利技术监测影像网格单元划分示意图。图4是本专利技术监测区域出现泥石运动后运动捕捉及预警情况示意图。图5为本专利技术中温感摄像头的工作流程图。图中：温感摄像头1、监测中心计算机2、目标区域3、大量的掉石现象4、动物的恒温热源动物成像5、物体6、信号处理分析程序7、热辐射分析结果8、热辐射图像9、物体热辐射数据10、可能发生山崩的网格单元A1、可能发生的山崩的网格单元A2。具体实施方式下面结合附图详细说明本专利技术的实施情况，但它们并不构成对本专利技术的限定，仅作举例而已；同时通过说明对本专利技术的优点将变得更加清楚和容易理解。参照图1-5所示：一种基于温感摄像头的山体崩塌监测与预警方法，它包括如下步骤；①、在崩塌危岩潜在的发生区域的对岸或附近视野开阔的稳固基岩或建筑物上安装温感摄像头1，调整所述的温感摄像头1角度对整个目标区域3进行实时监测，以便完整的获得监控所述的目标区域3的温感影像；②、铺设电缆传输信号和供电，实现温感摄像头1和监测中心计算机2之间的信号传输；③、对温感摄像头1的监控区域进行网格单元划分，实时对比分析温感影像前后时刻各个单元内温度数据，根据网格单元温度变化情况综合判断目标区域3内的运动情况；④、结合目标区域3的现场实际情况，可任意选定实时分析范围，所述的温感摄像头监控范围包含崩塌危岩的潜在发生区和无风险区，可仅框选崩塌危岩潜在发生区，以减小实时分析计算量；⑤、结合目标区域3的植被情况、风向变化和非山体崩塌运动物体的干扰情况，设置温度变化识别的预警阈值，防止风吹草动发生误报警；⑥、当某个网格单元的温度突然发生变化并超过所设阈值时，温感摄像头1对网格单元内的掉落物进行温感成像，并综合判断目标区域3内的山体运动情况；⑦、结合步骤⑤和⑥的综合分析得出结果，若依然触发监测中心计算机2的预警响应方案，则通过邮件、短信方式通知相关人员发出预警信息并迅速撤离危险区域。所述的温感摄像头1可敏感测得每个单元内物体的微小温度变化小于0.05度并能测得物体表面微小能量变化。在步骤②中；所述的电缆传输信号和供电可集中在一根电缆中或单根电缆同时具有传输信号和供电功能。在步骤①中；若温感摄像头1的安装位置与监测中心计算机2安装位置相距较远时，可采用太阳能电池板或无线方式传输信号。在步骤⑤中；所述的温感摄像头1会根据目标区域3内的植被情况、风吹草动、非山体崩塌运动的温度散发的大小进行相应成像，以获得所述的目标区域3内的温度详细数据。在步骤③中，所述的网格大小的划分可无限小，具体所述的网格大小和现场需求、计算机性能和实时分析计算量相关。在步骤③中，所述的网格单元的划分可预先设置在目标区域3上。本专利技术提供了一种基于温感摄像头的山体崩塌监测与预警方法，是基于山体崩塌时自身温度差异特点、热辐射温感成像和目标源温度追踪分析技术，其中监测与预警实施场景如图1所示，采用温感摄像头1对潜在发生目标区域3进行实时影像采集和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于温感摄像头的山体崩塌监测与预警方法，其特征在于：它包括如下步骤；①、在崩塌危岩潜在的发生区域的对岸或附近视野开阔的稳固基岩或建筑物上安装温感摄像头(1)，调整所述的温感摄像头(1)角度对整个目标区域(3)进行实时监测，以便完整的获得监控所述的目标区域(3)的温感影像；②、铺设电缆传输信号和供电，实现温感摄像头(1)和监测中心计算机(2)之间的信号传输；③、对温感摄像头(1)的监控区域进行网格单元划分，实时对比分析温感影像前后时刻各个单元内温度数据，根据网格单元温度变化情况综合判断目标区域(3)内的运动情况；④、结合目标区域(3)的现场实际情况，可任意选定实时分析范围，所述的温感摄像头(1)监控范围包含崩塌危岩的潜在发生区和无风险区，可仅框选崩塌危岩潜在发生区，以减小实时分析计算量；⑤、结合目标区域(3)的植被情况、风向变化和非山体崩塌运动物体的干扰情况，设置温度变化识别的预警阈值，防止风吹草动发生误报警；⑥、当某个网格单元的温度突然发生变化并超过所设阈值时，温感摄像头(1)对网格单元内的掉落物进行温感成像，并综合判断目标区域(3)内的山体运动情况；⑦、结合步骤⑤和⑥的综合分析得出结果，若依然触发监测中心计算机(2)的预警响应方案，则通过邮件、短信方式通知相关人员发出预警信息并迅速撤离危险区域。...

【技术特征摘要】
1.一种基于温感摄像头的山体崩塌监测与预警方法，其特征在于：它包括如下步骤；①、在崩塌危岩潜在的发生区域的对岸或附近视野开阔的稳固基岩或建筑物上安装温感摄像头(1)，调整所述的温感摄像头(1)角度对整个目标区域(3)进行实时监测，以便完整的获得监控所述的目标区域(3)的温感影像；②、铺设电缆传输信号和供电，实现温感摄像头(1)和监测中心计算机(2)之间的信号传输；③、对温感摄像头(1)的监控区域进行网格单元划分，实时对比分析温感影像前后时刻各个单元内温度数据，根据网格单元温度变化情况综合判断目标区域(3)内的运动情况；④、结合目标区域(3)的现场实际情况，可任意选定实时分析范围，所述的温感摄像头(1)监控范围包含崩塌危岩的潜在发生区和无风险区，可仅框选崩塌危岩潜在发生区，以减小实时分析计算量；⑤、结合目标区域(3)的植被情况、风向变化和非山体崩塌运动物体的干扰情况，设置温度变化识别的预警阈值，防止风吹草动发生误报警；⑥、当某个网格单元的温度突然发生变化并超过所设阈值时，温感摄像头(1)对网格单元内的掉落物进行温感成像，并综合判断目标区域(3)内的山体运动情况；⑦、结合步骤⑤和⑥的综合分析得出结果，若依然触发监测中心计算机(2)的预警响应方案，则通过邮件、短信方式通知相关人员发出预警信息并迅速撤离危险区域。2.根据权利要求1所述的一种基于温感摄像头的山体崩塌监测与预警方法，其特征在于：所述的温感摄像头(1)可敏感测得每个单元内物体的微小温度变化小于0.05度并能测得...

【专利技术属性】
技术研发人员：石伯勋，王吉亮，黄孝泉，刘吉军，翁永红，叶圣生，王朝晴，郝文忠，刘小飞，张文一，刘冲平，王翔，万俊杰，宋涛，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，长江三峡勘测研究院有限公司武汉，
类型：发明
国别省市：湖北,42