CN103065437A - 一种判断山石滚落或滑坡的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种判断山石滚落或滑坡的方法，包括以下步骤：(1)选择存在危险的山石区域；(2)设定图像信息采集系统，使其监控范围包含该危险区域；(3)将区域内的监控目标和位置不变化的物体抽象为不动点，选取两个能和监控目标构成三角形的点，作为监控目标的参照点；(4)采用GIS软件模拟山石滚落后危害的最大范围，在该范围内设置报警系统；(5)图像分析系统和图像采集系统相连接，并将信息分析结果送交微控制器，由微控制器发出控制信号，控制声光报警系统。
Description
技术领域
本发明涉及一种判断山石滚落或滑坡的方法，属于信息技术领域，尤其是图像信息分析技术领域。
背景技术
中国幅员辽阔，地理条件复杂，自然灾害频繁发生，其中包括地震、台风、山体滑坡、泥石流等自然灾害，这些每年都有发生。其中的多种灾害还可以导致二次灾难，例如地震、山体滑坡等都能够导致山石滚落。在这些灾害发生后，山石容易松动，即使当时没有出现滚落现象，但随着风化溶蚀、褶皱和断裂影响，很容易分离、碎裂，在达到极限平衡或其他外力如降雨、雷击、震动、风力、温降等作用下，将会发生崩塌，形成滚石。
近年来，随着自然灾害的频繁发生，山石滚落现象时常发生，特别是山区、以山峰作为旅游景点的地方以及部分依山而建的交通要道，由此造成的危害越发严重。由于其不可预见性，这种灾害很容易酿成不可挽回的后果，往往这些灾害造成的危害是触目惊心的，因此必须引起人们的足够重视。
针对山石滚落事件，相关部门普遍采取一些简单措施。比如在旅游景区采用以下方法：定期排查险情、架设安全防护伞、提供安全帽等。这些都是一些简单地防范措施，依靠最原始的人力物力，虽然在一定程度上起到了防范的作用，但在实施过程中浪费财力，并且缺乏实时性。
针对这类自然灾害，福州梦想现代科技有限公司提出一种牵拉触发式滑坡、滚石自动监测报警系统，其工作原理如下：牵拉绳固定点固定传感器一侧，壳体固定点固定传感器另一侧，通过调整长度调整装置的螺杆连接位置使牵拉绳拉直，正常情况下，弹簧挡块使弹簧处于压缩状态，工作检测开关处于闭合状态，这样表示传感器可以正常工作。当牵拉绳受拉超过额定拉力时，拉伸报警触点接通，发出报警信号；当牵拉绳被拉断时，由于受压迫的弹簧，靠弹力促使动作杆向右运动从而使断线报警触点接通，发出报警信号。
发明内容
针对现有保护措施存在的缺陷，提出一种判断山石滚落或滑坡的方法。在灾害发生时，采用该方法可根据设定的三角形角度的变化量发出预警或报警信号，该方法采用如下技术方案：
一种判断山石滚落或滑坡的方法，包括以下步骤：
步骤1：选择存在危险的山石区域；
步骤2：在该区域内安置图像信息采集器，用于采集被监测目标的图像；
步骤3：将区域内的监控目标和位置不变化的物体抽象为不动点，选取两个能和监控目标构成三角形的点，作为监控目标的参照点；
步骤4：分析第一次拍摄的照片，计算三角形在监控目标处角的度数，作为最原始数据存入数据库，以后多次拍摄并计算该角的度数，如果角度变化量超过了预警阈值，图像分析系统就会向微控制器发出预警信号，如果角度变化量超过报警阈值，图像分析系统就会向微控制器发出报警信号；
步骤5：微控制器发出控制信号触发声光报警系统预警或报警；
所述的方法，所述的三角形可以是锐角、直角、钝角。
所述的方法，所述监控目标触发预警/报警系统的角度阈值由实际情况决定，也可由GIS软件模拟获得。
所述的方法，所述报警系统的预警和报警两种状态由不同颜色的灯指示，并且依据不同的状态，声光报警系统也会发出不同频率的声音。
此方法可普遍适用于易遭受地震、泥石流等自然灾害的各大山区，以及一些以山峰作为旅游景点的游览区，也可应用于建筑工地、高层住宅区等易发生高空坠物的地方。对于一些存在潜在滚降物的危险地域采用该方法监控，可有效起到预警和报警作用。因此该方法具有很高的实用性和广泛的适用性。
本发明解决了以下问题：
(1)利用图像分析技术，分析监控目标和选定的两个参照点所构成的三角形角度的变化量，根据角度的变化量分成预警和报警两种等级，从而掌握山石的状态。
(2)运用声光报警装置对山石滚落现象进行报警或预警，黄灯用于预警，红灯用于报警，两种等级报警系统所发出的声音的频率也会不同，便于确定滚石状态危险程度并能采取相应的措施。
(3)借助图像分析和处理技术，大大提高信息监测的准确性和安全性，节约了大量的人力、物力和财力。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图；
图2为本发明方法流程图；
具体实施方式
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明内容进行详细说明：
参考图1和图2，本实施例以山石滚落为例，该方法涉及图像采集系统、图像分析系统、微控制器、声光报警系统，微控制器一边与图像处理系统相连，另一边通过控制线路与声光报警系统连接。
将存在危险的山石区域内，位置不变化的物体如树木、高塔、山顶等抽象为不动点，选取能和监控目标构成三角形的两点作为监控目标的参照点。图像采集系统中用数码相机采集图像，为相机设定一定的拍摄频率，将所拍摄的图像传送给图像分析系统，计算监控目标与两个不动点所构成的角度，并存入数据库中。然后多次拍摄图片采集并分析，再次计算监控目标与两个不动点所构成的角度。当角度变化量超过预警阈值(例如阈值为20度)时，说明监控目标的位移已发生变化，此时图像分析系统将信息传输给微控制器，由微控制器发出信号，触发声光预警装置。当角度变化量超过报警阈值(例如阈值为30度)时，说明监控目标此时已具有比较大的滚落趋势，此时图像分析系统将信息送交微控制器，由微控制器发出信号，一方面触发声光报警装置，另一方面通知相应的管理部门，采取相应措施。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种判断山石滚落或滑坡的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：选择存在危险的山石区域；
步骤2：在该区域内安置图像信息采集器，用于采集被监测目标的图像；
步骤3：将区域内的监控目标和位置不变化的物体抽象为不动点，选取两个能和监控目标构成三角形的点，作为监控目标的参照点；
步骤4：分析第一次拍摄的照片，计算三角形在监控目标处角的度数，作为最原始数据存入数据库，以后多次拍摄并计算该角的度数，如果角度变化量超过了预警阈值，图像分析系统就会向微控制器发出预警信号，如果角度变化量超过报警阈值，图像分析系统就会向微控制器发出报警信号；
步骤5：微控制器发出控制信号触发声光报警系统预警或报警。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的三角形可以是锐角、直角、钝角。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述监控目标触发预警/报警系统的角度阈值由实际情况决定，也可由GIS软件模拟获得。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述报警系统的预警和报警两种状态由不同颜色的灯指示，并且依据不同的状态，声光报警系统也会发出不同频率的声音。
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