本发明涉及山体监控技术领域,具体涉及一种山体崩塌智能监控系统和监控方法。
背景技术:
山体崩塌又称为山体滑坡,是指山体斜坡上某一部分岩土在重力(包括岩土本身重力及地下水的动静压力)作用下,沿着一定的软弱结构面(带)产生剪切位移而整体地向斜坡下方移动的作用和现象。
公开号为cn107610419a的中国专利文献公开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。
公开号为cn105788179a的中国专利文献公开了一种智能化危岩崩塌落石灾害监测系统及方法。该系统包括落石拦截传感系统、信号传输系统和落石灾害信息处理中心;其中的落石拦截传感系统由多个子落石拦截传感系统组成,子落石拦截传感系统由拦石网装置和固定在拦石网装置上的信号采集分析装置构成,信号采集分析装置能够采集拦石网的振动信息并将其通过信号传输系统传送到落石灾害信息处理中心,落石灾害信息处理中心的服务器可以根据信号的特征,判断振动是否为落石,并依此判断是否发出警示信息。该系统的监测数据精确、系统运行的可靠度高、误差率低。该专利提供的方法依上述系统而实现,可以实现危岩崩塌落石灾害的智能化实时监测。
现有山体崩塌监控方法和系统一般采用固定式、定点式监控系统和方法,设备耗费大,成本高,而且难以及时发现问题。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种山体崩塌智能监控系统和监控方法,本发明的系统和方法能够以巡逻的方式监控山体,防止崩塌,尤其适用公路和桥梁等地段。
为实现上述目的,本发明提供一种山体崩塌智能监控系统,所述系统包括运输车辆、固定于运输车辆上的山体崩塌监控设备,所述山体崩塌监控设备包括底座、设置于底座上方的升降机构、与升降机构通过第一转向机构铰接的水平延伸机构、与水平延伸机构通过第二转向机构铰接的山体钻孔设备、控制器、以及与所述山体钻孔设备相连用于向下获取图像的图像获取设备,所述控制器与所述升降机构、第一转向机构、水平延伸机构、第二转向机构和山体钻孔设备信号连接;
所述控制器包括如下模块:
第一控制模块,被配置为控制所述升降机构上升并带动所述第一转向机构、水平延伸机构、第二转向机构和山体钻孔设备上升;
第二控制模块,被配置为控制第二转向机构旋转直至山体钻孔设备的钻孔方向与山体坡面相垂直;
第三控制模块,被配置为控制第一转向机构旋转直至水平延伸机构与水平面相平行;
第四控制模块,被配置为控制所述水平延伸机构伸长直至所述山体钻孔设备的底端与所述山体坡面相接触;
第五控制模块,被配置为控制所述山体钻孔设备垂直于所述山体坡面向下钻孔,直至钻孔的深度达到30-50厘米;
第六控制模块,被配置为控制所述第二转向机构通过所述山体钻孔设备向山体坡面施加平行于坡面向下的作用力n;
第七控制模块,被配置为控制所述图像获取设备拍摄钻孔处的图像。
可选的,所述升降机构为气缸。
可选的,第一转向机构为旋转电机,所述旋转电机的机体与所述升降机构的顶端相连,所述旋转电机的转轴与水平延伸机构垂直相连。
可选的,所述水平延伸机构为气缸。
可选的,所述第二转向机构为旋转电机,所述旋转电机的机体与所述水平延伸机构的延伸端相连,所述旋转电机的转轴与山体钻孔设备垂直相连。
可选的,所述山体钻孔设备为伸缩可调钻。
可选的,所述图像获取设备为摄像机。
本发明还提供一种山体崩塌智能监控方法,其特征在于,该方法采用本发明所提供的山体崩塌智能监控系统进行,包括如下步骤:
控制所述升降机构上升并带动所述第一转向机构、水平延伸机构、第二转向机构和山体钻孔设备上升;
控制第二转向机构旋转直至山体钻孔设备的钻孔方向与山体坡面相垂直;
控制第一转向机构旋转直至水平延伸机构与水平面相平行;
控制所述水平延伸机构伸长直至所述山体钻孔设备的底端与所述山体坡面相接触;
控制所述山体钻孔设备垂直于所述山体坡面向下钻孔,直至钻孔的深度达到30-50厘米;
控制所述第二转向机构通过所述山体钻孔设备向山体坡面施加平行于坡面向下的作用力n;
控制所述图像获取设备拍摄钻孔处的图像。
本发明具有如下优点:
本发明提供的系统和方法采用车辆以巡逻的方式对可能存在山体崩塌危险的地段进行监控,成本低,监控方式灵活。
附图说明
图1是本发明系统一种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
如图1所示,本发明提供一种山体崩塌智能监控系统,所述系统包括运输车辆1、固定于运输车辆1上的山体崩塌监控设备,所述山体崩塌监控设备包括底座2、设置于底座2上方的升降机构3、与升降机构3通过第一转向机构4铰接的水平延伸机构5、与水平延伸机构5通过第二转向机构6铰接的山体钻孔设备7、控制器、以及与所述山体钻孔设备7相连用于向下获取图像的图像获取设备8,所述控制器与所述升降机构3、第一转向机构4、水平延伸机构5、第二转向机构6和山体钻孔设备7信号连接;
所述控制器包括如下模块:
第一控制模块,被配置为控制所述升降机构3上升并带动所述第一转向机构4、水平延伸机构5、第二转向机构6和山体钻孔设备7上升;
第二控制模块,被配置为控制第二转向机构6旋转直至山体钻孔设备7的钻孔方向与山体坡面100相垂直;
第三控制模块,被配置为控制第一转向机构4旋转直至水平延伸机构5与水平面相平行;
第四控制模块,被配置为控制所述水平延伸机构5伸长直至所述山体钻孔设备7的底端与所述山体坡面100相接触;
第五控制模块,被配置为控制所述山体钻孔设备7垂直于所述山体坡面100向下钻孔,直至钻孔的深度达到30-50厘米;
第六控制模块,被配置为控制所述第二转向机构6通过所述山体钻孔设备7向山体坡面100施加平行于坡面100向下的作用力n;
第七控制模块,被配置为控制所述图像获取设备8拍摄钻孔处的图像。本发明提供的系统和方法采用车辆以巡逻的方式对可能存在山体崩塌危险的地段进行监控,成本低,监控方式灵活。
本发明系统的原理如下:通过车辆运输山体崩塌监控设备,当车辆行驶到需要监控的地段时,将山体钻孔设备向山体内进行钻孔,并模拟山体上方对山体底端的压力,从而观察山体岩石和泥土的破坏情况,并可以根据上述破坏情况进行加固山体。上述作用力n可以为山体的高度×山体密度(一般以5g/cm3计算)×g,钻孔处的图像可以为深孔状、犁沟状、土块崩塌状等,若为后两者形状,则需要及时对山体进行加固。
本发明中,所述升降机构、转向机构、水平延伸机构和山体钻孔设备均为本领域技术人员所熟知的,例如可以为气缸。第一转向机构4为旋转电机,所述旋转电机的机体与所述升降机构3的顶端相连,所述旋转电机的转轴与水平延伸机构5垂直相连,所述水平延伸机构5可以为气缸,所述第二转向机构6可以为旋转电机,所述旋转电机的机体可以与所述水平延伸机构5的延伸端相连,所述旋转电机的转轴可以与山体钻孔设备7垂直相连,所述山体钻孔设备7可以为伸缩可调钻,所述图像获取设备8可以为摄像机。
本发明还提供一种山体崩塌智能监控方法,其特征在于,该方法采用本发明所提供的山体崩塌智能监控系统进行,包括如下步骤:
控制所述升降机构3上升并带动所述第一转向机构4、水平延伸机构5、第二转向机构6和山体钻孔设备7上升;
控制第二转向机构6旋转直至山体钻孔设备7的钻孔方向与山体坡面100相垂直;
控制第一转向机构6旋转直至水平延伸机构5与水平面相平行;
控制所述水平延伸机构5伸长直至所述山体钻孔设备7的底端与所述山体坡面100相接触;
控制所述山体钻孔设备7垂直于所述山体坡面100向下钻孔,直至钻孔的深度达到30-50厘米;
控制所述第二转向机构6通过所述山体钻孔设备7向山体坡面100施加平行于坡面100向下的作用力n;
控制所述图像获取设备8拍摄钻孔处的图像。
本发明的方法与本发明的系统一一对应,本发明不再赘述。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。