【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及边坡监测，具体涉及一种基于土质边坡分区的非冗余监控布设方法及装置。
技术介绍
1、边坡是指构成工程的边界或地形中的坡面。它们通常由土石杂料构成，因此在风化和水土流失作用下易发生破坏。这种破坏会导致边坡的坍塌，给周围环境带来严重的损害，甚至会带来生命财产的严重损失。为防止这种情况的发生，需要对边坡进行定期的监测和评估。边坡监测是一项非常重要的工程监测活动，它的主要目的是为了监测边坡的稳定性，以便及时发现并排除可能导致山体滑坡等事故发生的危险因素。
2、现有的各类边坡监测，其监测方案中仪器设备的选型和布设均主要依靠资料分析和实际工程经验进行确定，导致仪器设备布设冗余，设备布局不合理，其得到的监测数据存在精度低、可靠度低、科学性差等问题，对后续的工程设计施工构成潜在威胁。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术提出一种基于土质边坡分区的非冗余监控布设方法及装置，以解决现有技术中存在的仪器设备布设冗余，设备布局不合理的技术问题。
2、第一方面，本专利技术提供一种基于土质边坡分区的非冗余监控布设方法。
3、在第一种可实现方式中，一种基于土质边坡分区的非冗余监控布设方法，包括：
4、获取各边坡分区的稳定性系数；
5、根据稳定性系数获取各边坡分区的监测参数；
6、根据监测参数确定各边坡分区的监控布设方式。
7、结合第一种可实现方式，在第二种可实现方式中，根据稳定性系数获取各边坡分区的监
8、根据稳定性系数获取各边坡分区的稳定等级；
9、根据稳定等级获取各边坡分区的监测参数。
10、结合第一种可实现方式，在第三种可实现方式中，根据稳定性系数获取各边坡分区的稳定等级，包括：
11、在预设的稳定性系数区段表中，查找各稳定性系数的所属区段范围；
12、根据各稳定性系数的所属区段范围确定各稳定性系数对应边坡分区的稳定等级。
13、结合第二种可实现方式，在第四种可实现方式中，根据稳定性系数获取各边坡分区的稳定等级之前，还包括：
14、判断稳定性系数是否大于或等于第一预设阈值；
15、若稳定性系数大于或等于第一预设阈值，则对边坡分区进行稳定等级判定；
16、若稳定性系数小于第一预设阈值，则确定边坡分区处于不稳定状态，对边坡分区进行边坡治理后再进行稳定等级判定。
17、结合第二种可实现方式，在第五种可实现方式中，根据稳定等级获取各边坡分区的监测参数，包括：
18、稳定等级为四级的情况下，监测参数包括表面位移；
19、稳定等级为三级的情况下，监测参数包括表面位移和内部位移；
20、稳定等级为二级的情况下，监测参数包括表面位移、内部位移和渗流量；
21、稳定等级为一级的情况下，监测参数包括表面位移、内部位移、渗流量和应力。
22、结合第二种可实现方式，在第六种可实现方式中，根据监测参数确定各边坡分区的监控布设方式，包括：
23、根据监测参数和稳定等级获取各边坡分区的监测设备；
24、采用非冗余监控布设计算模型获取各边坡分区内各监测设备的布局间距和布局数量。
25、结合第六种可实现方式，在第七种可实现方式中，非冗余监控布设计算模型通过以下公式表示：
26、
27、在上式中，s为监控设备覆盖面积，r为监控设备冗余率，z为单个设备监控区障碍物数量，x为监控设备布设点位空间坐标，fj为各边坡分区稳定性系数，(xi，yi，zi)为各边坡分区重心空间坐标，roi为监控设备布设区域，为水平或竖直方向布设长度，lmax为边坡分区水平或竖直方向最大长度。
28、第二方面，本专利技术提供一种基于土质边坡分区的非冗余监控布设装置。
29、在第八种可实现方式中，一种基于土质边坡分区的非冗余监控布设装置，包括：
30、稳定性系数获取模块，被配置为获取各边坡分区的稳定性系数；
31、监测参数获取模块，被配置为根据稳定性系数获取各边坡分区的监测参数；
32、监控布设方式确定模块，被配置为根据监测参数确定各边坡分区的监控布设方式。
33、第三方面，本专利技术提供另一种基于土质边坡分区的非冗余监控布设装置。
34、在第九种可实现方式中，一种基于土质边坡分区的非冗余监控布设装置，包括处理器和存储有程序指令的存储器，处理器被配置为在运行所述程序指令时，执行如上述的一种基于土质边坡分区的非冗余监控布设方法。
35、由上述技术方案可知，本专利技术的有益技术效果如下：
36、1.根据稳定性系数获取各边坡分区的监测参数，进而利用监测参数确定各边坡分区的监控布设方式，从而能够依据科学的数据理论支撑进行监测设备的点位布局，避免出现仪器设备布设冗余，设备布局不合理的情况，有助于提高监测数据的精度、可靠性和科学性，进而减免对后续的工程设计施工构成潜在威胁。
37、2.本方案依据科学的算法理论进行监测设备的点位布局，依托各分区稳定性系数进行分区稳定等级评价进而确定监测设备，利用监测参数确定各边坡分区更加科学地监控布设方式，实现边坡全域非冗余覆盖式监测。这样，通过合理分区布局、分区稳定等级准确评价、非冗余监测设备布设，还能实现数据利用最大化、设备布设最优化、监测预警高效化，显著提升边坡灾害防治概率，设备布局精度，监测方案科学性、可行性、可靠性水平，同时还能节省大量经济成本。
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1.一种基于土质边坡分区的非冗余监控布设方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据稳定性系数获取各边坡分区的监测参数，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据稳定性系数获取各边坡分区的稳定等级，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据稳定性系数获取各边坡分区的稳定等级之前，还包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据稳定等级获取各边坡分区的监测参数，包括：
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据监测参数确定各边坡分区的监控布设方式，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，非冗余监控布设计算模型通过以下公式表示：
8.一种基于土质边坡分区的非冗余监控布设装置，其特征在于，包括：
9.一种基于土质边坡分区的非冗余监控布设装置，包括处理器和存储有程序指令的存储器，其特征在于，所述处理器被配置为在运行所述程序指令时，执行如权利要求1至7任一项所述的一种基于土质边坡分区的非冗余监控布设方法。
【技术特征摘要】
1.一种基于土质边坡分区的非冗余监控布设方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据稳定性系数获取各边坡分区的监测参数，包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据稳定性系数获取各边坡分区的稳定等级，包括：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据稳定性系数获取各边坡分区的稳定等级之前，还包括：
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据稳定等级获取各边坡分区的监测参数，包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：黄河，谭玲，唐胜传，张帮鑫，杨光清，刘中帅，阎宗岭，
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：
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