边坡形变监测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种边坡形变监测系统，该监测系统包括定位装置、监测位传送装置、激光测距装置和监测终端，定位装置可以大范围地定位边坡上布置的每个反射板的坐标，以此确定位置发生变化的移位反射板，监测位传送装置可以根据每个移位反射板的定位坐标依次将激光测距装置传送至相应的监测位置处，激光测距装置可以在监测位置周围不同的测量位置处测量与移位反射板之间的距离，监测终端可以根据激光测距装置测量得到的多组距离数据换算得到移位反射板处边坡表面的表面位移，达到精准监测重点监测点形变的目的。

【技术实现步骤摘要】
边坡形变监测系统
本专利技术涉及用于测量地面形变移动的
，具体涉及一种边坡形变监测系统。
技术介绍
边坡是指为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面。边坡容易受到雨水侵蚀，造成滑坡影响到路基的安全。所以需要实时对边坡进行监测，确定边坡的形变程度，以便及时进行处理。现有技术中存在通过激光定位测距的方式监测边坡的位移，如专利《公路边坡表面位移远程自动监测装置》(公告号CN203011344U)中公开了一种公路边坡表面位移远程自动监测装置，包括有激光测距仪。激光测距仪采集传感器到边坡表面反射板的距离信息，根据激光测距仪与边坡表面反射板间的监测线的仰角与边坡走向与倾向间的夹角，换算出边坡表面的表面位移。通过激光定位测距监测边坡形变具有定位精度高，不易受到外界干扰的特点，但是由于单个激光测距仪只能监测一个监测点的形变，监测范围窄，不能满足整个边坡形变监测的需求，为扩大边坡的监测范围，现有技术中提供通过图像定位的方法监测边坡形变，如专利《基于双摄像机成像技术的公路高危边坡监控方法》(公告号CN102831751A)。并具体公开了：沿待监测边坡长度方向分布安装摄像机，使各预定的监测点同时处在两个摄像机的拍摄范围内，根据两台摄像机拍摄的图像计算边坡上布设的监控点的空间坐标，得到监控点的空间坐标点集，定期计算相邻两个监控点的三维空间之间的欧式距离，监控坡面变化情况；将监控得到的边坡位移或滑动值与预设允许的临界值进行比较，根据预设规则进行处理。图像定位监测边坡的方法具有监测范围广的特点，但是由于需要采边坡图像，所以容易受到环境光照度的影响，而且监测精准度有限，难以对需要重点监测的监测点进行精准监测。因此，现有技术亟需一种监测范围广，并且可以对重点监测点进行精准监测的边坡监测技术。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术提出一种边坡形变监测系统，可以大范围地监测边坡形变，并可以精准监测需要重点监测的监测点的形变。具体技术方案如下：提供了一种边坡形变监测系统，在第一种可实现方式中，包括：定位装置，用于定位边坡上布置的每个反射板的坐标，并确定位置发生变化的移位反射板，以及移位反射板相对于定位装置的定位坐标；监测位传送装置，用于根据每个移位反射板的定位坐标依次将激光测距装置传送至相应的监测位置处；激光测距装置，用于实时测量移位反射板与监测位置之间的距离；监测终端，用于根据激光测距装置的测量结果确定边坡的表面位移。结合第一种可实现方式，在第二种可实现方式中，所述定位装置包括双目视觉定位装置。结合第一种可实现方式，在第三种可实现方式中，所述监测位传送装置包括：直线驱动模组，所述激光测距装置设置于直线驱动模组的移动座上；移动控制器，用于通过移位反射板的定位坐标确定监测位置，并控制直线驱动模组将激光测距装置传送至监测位置。结合第三种可实现方式，在第四种可实现方式中，所述移动控制器还用于根据移位反射板的定位坐标和预设的初始坐标，确定所述移位反射板的位移数据，并根据位移数据分配每个移位反射板对应的监测次序。结合第三或第四种可实现方式，在第五种可实现方式中，所述移动控制器还用于根据移位反射板的定位坐标和预设的初始坐标，确定所述移位反射板的位移数据，并根据位移数据分配每个移位反射板对应的监测时长。结合第一种可实现方式，在第六种可实现方式中，所述激光测距装置包括：激光测距仪；测量位传送装置，用于将激光测距仪传送至多个不同的测量位置；所述监测终端根据激光测距仪在不同测量位置处测量得到的测量结果确定边坡的表面位移。结合第六种可实现方式，在第七种可实现方式中，所述激光测距装置还包括角度调整装置，该角度调整装置用于调整所述激光测距仪在不同测量位置处的测量角度。结合第七种可实现方式，在第八种可实现方式中，所述角度调整装置包括：角度调整电机，轴连接所述激光测距仪；角度控制器，用于根据定位坐标和测量位置的位置坐标确定角度调整信息，并根据角度调整信息控制所述角度调整电机转动。结合第八种可实现方式，在第九种可实现方式中，所述角度调整装置还包括：角度传感器，用于检测所述转动球的转动角度；PID控制器，用于根据转动角度和角度调整信息控制所述角度调整电机转动。结合第六至九种可实现方式中的任意一种可实现方式，在第十种可实现方式中，所述激光测距装置还包括：红外标记器，用于标记所述激光测距仪的测量点；定位摄像机，用于定位所述红外标记器标记的测量点与移位反射板之间的相对位置；所述角度控制器根据所述相对位置调整所述角度调整信息。有益效果：采用本专利技术的边坡形变监测系统，可以大范围地监测边坡形变，并且可以确定需要重点监测的监测点，通过激光测距的方式对重点监测点进行精准监测。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本专利技术的系统分布示意图；图2为激光测距仪7、测量位传送装置6、直线驱动模组5的连接结构示意图；图3为激光测距仪7的结构示意图；图4为本专利技术的控制系统的原理框图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示的边坡形变监测系统的系统分布示意图，该监测系统包括：定位装置1，用于定位边坡上布置的每个反射板的坐标，并确定位置发生变化的移位反射板2，以及移位反射板2相对于定位装置1的定位坐标；监测位传送装置3，用于根据每个移位反射板2的定位坐标依次将激光测距装置4传送至相应的监测位置处；激光测距装置4，用于测量移位反射板2与监测位置之间的距离；监测终端，用于根据激光测距装置4的测量结果确定边坡的表面位移。具体而言，定位装置1固定在路基上，可以定位边坡上布置的每个反射板相对于定位装置1的坐标，即可以定位每个监测点的坐标，定位装置1可以是现有图像定位系统、无线定位系统或GPS定位系统等。定位装置1可以通过对比反射板的定位坐标和初始坐标，判断反射板是否移动，如果移动，则将反射板定义为移位反射板2，即需要重点监测的监测点，实现监测监测边坡形变的效果。监测位传送装置3沿边坡平行设置在路基上，并且与定位装置1的相对位置固定。监测位传送装置3可以根据移位反射板2相对于定位装置1的定位坐标，确定移位反射板2对应的监测位置，并将激光测距装置4传送至监测位置处。激光测距装置4可以在监测位置处持续测量移位反射板2相对于激光测距装置4的距离，监测终端可以根据激光测距装置4测量得到的距离数据换算得到移位反射板2处边坡表面的表面位移，达到精准监测重点监测点形变的目的。在本实施例中，优选的，所述定位装本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种边坡形变监测系统，其特征在于，包括：/n定位装置，用于定位边坡上布置的每个反射板的坐标，并确定位置发生变化的移位反射板，以及移位反射板相对于定位装置的定位坐标；/n监测位传送装置，用于根据每个移位反射板的定位坐标依次将激光测距装置传送至相应的监测位置处；/n激光测距装置，用于测量移位反射板与监测位置之间的距离；/n监测终端，用于根据激光测距装置的测量结果确定边坡的表面位移。/n

【技术特征摘要】
1.一种边坡形变监测系统，其特征在于，包括：
定位装置，用于定位边坡上布置的每个反射板的坐标，并确定位置发生变化的移位反射板，以及移位反射板相对于定位装置的定位坐标；
监测位传送装置，用于根据每个移位反射板的定位坐标依次将激光测距装置传送至相应的监测位置处；
激光测距装置，用于测量移位反射板与监测位置之间的距离；
监测终端，用于根据激光测距装置的测量结果确定边坡的表面位移。


2.根据权利要求1所述的边坡形变监测系统，其特征在于，所述定位装置包括双目视觉定位装置。


3.根据权利要求1所述的边坡形变监测系统，其特征在于，所述监测位传送装置包括：
直线驱动模组，所述激光测距装置设置于直线驱动模组的移动座上；
移动控制器，用于通过移位反射板的定位坐标确定监测位置，并控制直线驱动模组将激光测距装置传送至监测位置。


4.根据权利要求3所述的边坡形变监测系统，其特征在于，所述移动控制器还用于根据移位反射板的定位坐标和预设的初始坐标，确定所述移位反射板的位移数据，并根据位移数据分配每个移位反射板对应的监测次序。


5.根据权利要求3或4所述的边坡形变监测系统，其特征在于，所述移动控制器还用于根据移位反射板的定位坐标和预设的初始坐标，确定所述移位反射板的位移数据，并根据位移数据分配每个移位反射板对应的监测时长。
...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎宗岭，刘中帅，唐胜传，黄河，徐建强，李海平，张小松，杜孟秦，
申请(专利权)人：招商局重庆交通科研设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50