CN104480869B - 边坡安全防护监测装置及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种边坡安全防护监测装置及监测方法。该装置包括被动式柔性防护网、倾斜告警器、室外控制单元及报警部件；被动式柔性防护网设置在要进行监测的边坡区域，倾斜告警器设置在被动式柔性防护网上，并能够检测被动式柔性防护网倾角变化；室外控制单元与倾斜告警器电连接，接收倾斜告警器传输的告警信号，且室外控制单元与报警部件通讯连接，传输报警信号到报警部件。其装置通过告警器检测被动式柔性防护网是否因外力产生变形，并能够在受到外物压力后产生异常信号，由室外控制器确定是否报警。并同时对要保护的设施起到保护的作用。其方法应用其装置对监测区域进行监测，不受监测区域活动的飞鸟及其他动物的影响，准确率高，误报率低。

Description

边坡安全防护监测装置及监测方法

技术领域

本发明涉及安全防护领域，尤其涉及一种边坡安全防护监测装置及监测方法。

背景技术

随着技术的逐步提高，越来越多的公路、铁路穿越山体延伸到各地。但同时，铺设在山体附近的道路及建筑物等的安全问题也越来越重要。尤其是对边坡处的山体落物的防护与监测。传统技术中山体落物的监测方式主要包括视频分析技术及激光扫描技术两种。这两种方式都是通过与山体视频图像的实时监测，通过判断视频图像不同帧之间的差异，判断是否有山体落物发生。只要探测到图像出现异常变化，均认为是出现了山体落物事件。但是，这两张监测方式，当探测范围内出现飞鸟、动物时，均会产生落物告警信息。因此，在飞鸟和其他动物较多的地区，这两种方式的落物监测系统的误报率都很高，可用性大大降低。

因此，如何研制一种普遍适用的对边坡区域进行安全防护及监测的装置是一个亟待解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对传统技术中，对边坡区域的监测容易受到动物等的影响，误报率高的问题，提供一种能够对边坡区域的安全进行有效防护，且受外界环境影响小的边坡安全防护监测装置及监测方法。

为实现本发明目的提供的一种边坡安全防护监测装置，包括被动式柔性防护网、倾斜告警器、室外控制单元及报警部件；

所述被动式柔性防护网设置在要进行监测的边坡区域，所述倾斜告警器设置在所述被动式柔性防护网上，并能够检测所述被动式柔性防护网倾角变化；

所述室外控制单元与所述倾斜告警器电连接，接收所述倾斜告警器传输的告警信号，且

所述室外控制单元与所述报警部件通讯连接，传输报警信号到所述报警部件。

作为一种边坡安全防护监测装置的可实施方式，所述倾斜告警器通过L型支撑臂安装在所述被动式柔性防护网上。

作为一种边坡安全防护监测装置的可实施方式，所述L型支撑臂与所述被动式柔性防护网可转动连接。

作为一种边坡安全防护监测装置的可实施方式，所述L型支撑臂的L型转角处通过弹簧与所述被动式柔性防护网连接。

作为一种边坡安全防护监测装置的可实施方式，所述被动式柔性防护网包括钢丝绳网、环形网、固定部件、减压环及钢柱；

所述钢柱支撑所述环形网及所述钢丝绳网，并通过所述固定部件固定；

所述固定部件包括支撑绳，且所述减压环设置在所述支撑绳上；

所述钢柱与所述钢丝绳网和/或所述环形网相接触的面设置有延伸部，所述倾斜告警器设置在所述延伸部上。

作为一种边坡安全防护监测装置的可实施方式，所述报警部件为警报铃和/或警报灯。

作为一种边坡安全防护监测装置的可实施方式，所述报警部件为报警服务器，所述报警服务器通过网络发送报警信号到移动终端设备。

作为一种边坡安全防护监测装置的可实施方式，所述倾斜告警器为全方位角度传感器。

基于同一发明构思的一种边坡安全防护监测方法，使用前述的边坡安全防护监测装置对被监测区域进行落物监测，该监测方法包括以下步骤：

倾斜告警器检测到有角度变化时，传送角度倾斜信号到室外控制单元；

所述室外控制单元接收并分析所述角度倾斜信号，确定是否发送报警信号到报警部件；

所述报警部件接收到所述室外控制单元发送的报警信号后，发出报警。

作为一种边坡安全防护监测方法的可实施方式，所述室外控制单元分析所述角度倾斜信号包括以下步骤：

根据所述角度倾斜信号判断所述倾斜角度是否大于等于预设倾角值，并得到判断结果；

根据所述判断结果，若是，则确定监测区域有物体落下，发送报警信号到所述报警部件；

根据所述判断结果，若否，则确定监测区域没有物体落下，不发送报警信号到所述报警部件。

作为一种边坡安全防护监测方法的可实施方式，所述报警部件为报警服务器时，所述报警服务器接收到所述报警信号后，通过网络发送报警信号到移动终端报警。

本发明的有益效果包括：本发明提供的一种边坡安全防护监测装置及监测方法，其装置通过在被动式柔性防护网上设置倾斜告警器，通过告警器检测被动式柔性防护网是否受到外物的压力而产生变形，并能够在受到外物压力后产生异常信号到室外控制器，由室外控制器确定是否报警。其不受监测区域活动的飞鸟及其他动物的影响，报警准确率高，应用范围广。且其同时对落物进行拦截，对要保护的设施起到保护的作用。其方法应用其装置对监测区域进行监测，准确率高，误报率低。

附图说明

图1为本发明一种边坡安全防护监测装置的一具体实施例的结构示意图；

图2为本发明一种边坡安全防护监测装置的一具体实施例被动式柔性防护网部分结构示意图；

图3为本发明一种边坡安全防护监测方法的一具体实施例流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例的边坡安全防护监测装置及监测方法的具体实施方式进行说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明一实施例的边坡安全防护监测装置，如图1所示，包括被动式柔性防护网100、倾斜告警器200、室外控制单元300及报警部件400。其中，被动式柔性防护网100设置在要进行监测的边坡区域。倾斜告警器200设置在被动式柔性防护网100上，并能够检测被动式柔性防护网倾角变化。室外控制单元300与倾斜告警器200电连接，接收倾斜告警器200传输的告警信号。同时，室外控制单元300与报警部件400通讯连接，传输报警信号到报警部件。

本发明实施例中的被动式柔性防护网100一般设置在公路、铁路或者建筑物的周边，将需要保护的设施围设在中间。如此，其能够阻挡山体落物滚落到要保护的公路等位置，对要保护的设施起到安全防护的作用。而倾斜告警器是设置在被动式柔性防护网上的，当有落物滚落，并撞击到被动式柔性防护网时，柔性防护网的倾斜角度会有一定的变化，倾斜告警器会感受到倾角的变化，并将这一变化作为异常的告警信号传输出去，传输到室外控制单元300，室外控制单元可对接收到的信号进行处理之后再传出报警信号到报警部件，也可直接根据接收到的异常告警信号输出信号的报警部件400，并由报警部件400发出报警。

本发明实施例的边坡安全防护监测装置，其通过在被动式柔性防护网上设置倾斜告警器，通过告警器检测被动式柔性防护网是否受到外物的压力而产生变形，并能够在受到外物压力后产生异常信号到室外控制器，由室外控制器确定是否报警。其不受监测区域活动的飞鸟及其他动物的影响，报警准确率高，应用范围广。且其同时对落物进行拦截，对要保护的设施起到保护的作用。

较佳地，在其中一个实施例中，倾斜告警器通过L型支撑臂安装在被动式柔性防护网上。L型支撑臂的设置可使倾斜告警器的设置更加简便，容易使倾斜告警器在安装中容易达到水平的状态，安装简便。当有落物砸在被动式柔性防护网上时，防护网带动L型支撑臂，使倾斜告警器产生角度变化，从而发出异常告警信号。

更佳地，如图2所示，L型支撑臂101设置在被动式柔性防护网的网片与支撑柱102相接触的位置，L型支撑臂通过转轴连接在一个柱形结构上，且相对柱形结构可通过转轴转动。倾斜告警器设置在L型支撑臂的自由端上。转轴的设置能够进一步在倾斜告警器在设置的过程中更容易进行水平调整，在调整过程中仅沿转轴转动使安装在L型支撑臂另一端的倾斜告警器平衡就可以。调整平衡后，整个装置进入监测运行状态。当有重物撞击被动式柔性防护网时，防护网带动柱形结构一起倾斜。此时，L型支撑臂相对所述柱形结构沿转轴转动，并倾斜。安装在L型支撑臂一端的倾斜告警器和L型支撑臂一同发生倾斜，并发出倾斜告警信号。

需要说明的是，此处的柱形结构主要是起一个连接的作用，当然在其他实施例中也可以直接在被动式柔性防护网上直接设置转轴，并使L型支撑臂通过转轴固定连接到被动式柔性防护网上。

更佳地，在其中一个实施例中，如图2所示，L型支撑臂的L型转角处通过弹簧106与被动式柔性防护网连接。弹簧106起到保持L型支撑臂和倾斜告警器200平衡的作用，当被动式柔性防护网轻微晃动时，弹簧106会迅速将倾斜告警器拉回到水平的状态，避免晃动造成倾斜告警器假报警。且当有重物撞击被动式柔性防护网时，倾斜告警器连同L型支撑臂一起发生倾斜，弹簧被拉伸。报警发生后，工作人员会手动清除重物对被动式柔性防护网的压迫，此时，弹簧106会自动带动L型支撑臂及倾斜告警器恢复原状。而无需再人工手动对倾斜告警器进行复位。装置更加稳定，实际使用效果更好。

其中，被动式柔性防护网包括钢丝绳网103、环形网(未示出)、固定部件、减压环(未示出)及钢柱(支撑柱)。钢柱支撑环形网及钢丝绳网，并通过固定部件固定；固定部件包括支撑绳104，且支撑绳上设置有减压环。更重要的是，如图2所示，钢柱与钢丝绳网和/或环形网相接触的面设置有延伸部105，倾斜告警器设置在所述延伸部上。

此处延伸部的设置使倾斜告警器200更容易感受被动式柔性防护网的倾角的变化，倾角检测灵敏度更高，报警的精度也就更高。

需要说明的是，本发明实施例中所采用的被动式柔性防护网的其他部分构成与现有技术中的被动式柔性防护网结构类似。其中固定部件一般由锚杆、拉锚绳、基座及支撑神，其对钢柱及钢丝绳网、环形网进行固定。使被动式柔性防护网稳固的固定在北防护区域周边，或者要监测的边坡区域。

作为一种可实施方式，报警部件可以为警报铃，室外控制单元传送报警信号到报警铃，即传送报警铃响的控制信号到报警铃，此时报警铃响报警。报警部件也可以为报警灯，室外控制单元接收到倾斜告警器的异常告警信号后，发送控制信号到报警灯，报警灯亮报警。当然，也可同时使用报警灯和报警铃。两者配合使用具有双重保障。

更加的，在其中一个实施例中，报警部件为报警服务器。报警服务器通过网络发送报警信号到手机登移动终端设备。如通过基站发送短信到手机，或者电话通知相关人员等。报警服务器的设置使监测装置的功能更加完善，更加智能，符合现代社会科技服务社会，解放人力的需求。

同时，报警服务器也可对报警信息、报警频率及报警位置等进行存储，以便后续的查验及数据分析。

额外需要说明的是，本发明的各个实施例中的倾斜告警器都可以设置多个。在被动式柔性防护网的不同位置设置倾斜告警器，且每个倾斜告警器都与室外控制器连接。以便在任何地段有落物撞击被动式柔性防护网时都能及时的进行报警。

作为一种可实施方式，倾斜告警器为全方位角度传感器。倾斜告警器内置磁性流体及永久磁铁，用于监测被动式柔性防护网的倾斜角度，并发出干节点信号。倾斜告警器自身拥有开关功能，不需要外接驱动电源，因此，安装于被动式柔性防护网后，只要将输出端接到开关量输入端口即可，安装非常简单。

倾斜告警器与室外控制单元直接的连接可采用有线连接的方式，连接线可首先沿被动式柔性防护网设置，在脱离被动式柔性防护网的区域可选择使用地埋的方式进行设置。同样，室外控制器与报警部件之间的连接也可采用地埋式的连接方式使用连接线连接。

基于同一发明构思，本发明还提供一种边坡安全防护监测方法。此方法结合或者说使用前述的边坡安全防护监测装置进行。

本发明一实施例的边坡安全防护监测方法，如图3所示，包括以下步骤：

S100，倾斜告警器检测到有角度变化时，传送角度倾斜信号到室外控制单元。

S200，室外控制单元接收并分析角度倾斜信号，确定是否发送报警信号到报警部件。

S300，报警部件接收到室外控制单元发送的报警信号后，发出报警。

此处需要说明的是，整个装置安装好之后，倾斜告警器是一直处于工作状态的，实时监测被监测区域的状态，一旦发生异常情况则报警。

本发明实施例的边坡安全防护监测方法，其通过在被动式柔性防护网上设置的倾斜告警器检测被动式柔性防护网是否有角度的变化，从而确定是否有重物压至被动式柔性防护网上，并在检测到倾斜角变化时及时发出报警信号。其对异常状况的检测真实可靠，检测准确率高，误报率低，应用范围广。

其中，步骤S200中，室外控制单元分析角度倾斜信号包括以下步骤：

S201，根据角度倾斜信号判断倾斜角度是否大于等于预设倾角值，并得到判断结果。

S202，根据判断结果，若是，则确定监测区域有物体落下，发送报警信号到报警部件。

S203，根据判断结果，若否，则确定监测区域没有,物体落下，不发送报警信号到报警部件。

本发明实施例中对倾斜角的角度大小进行的区分，对落物较重的区域设置较大的倾斜角度，防止一些额外震动对监测产生干扰。而对于一些落物重量较小的区域可适当设置较高的灵敏度，以便及时对异常进行报警。此处灵敏度的调节即为装置探测范围的调节，使本监测方法具有更广泛的使用范围。

另外，在另一个实施例中，室外控制单元同时对倾斜告警器检测的倾斜角持续时间进行判断，对于一些持续时间很短的倾斜角报警进行过滤，避免一些震动或者动物瞬间撞击产生误报。提高报警准确率。

更佳地，报警部件为报警服务器时，报警服务器接收到报警信号后，通过有线或者无线的网络发送报警信号到移动终端报警。如通过基站发送短信到手机或者电话通知等。使报警更加智能化。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种边坡安全防护监测装置，其特征在于，包括被动式柔性防护网、倾斜告警器、室外控制单元及报警部件；

所述被动式柔性防护网设置在要进行监测的边坡区域，所述倾斜告警器设置在所述被动式柔性防护网上，并能够检测所述被动式柔性防护网的倾角变化；

所述室外控制单元与所述倾斜告警器电连接，接收所述倾斜告警器传输的告警信号，且

所述室外控制单元与所述报警部件通讯连接，传输报警信号到所述报警部件；

所述倾斜告警器通过L型支撑臂安装在所述被动式柔性防护网上；

所述L型支撑臂与所述被动式柔性防护网可转动连接；且所述L型支撑臂的长臂的自由端通过转轴与柱形结构连接，并通过所述柱形结构连接到所述被动式柔性防护网；

所述L型支撑臂的L型转角处通过弹簧与所述被动式柔性防护网连接。

2.根据权利要求1所述的边坡安全防护监测装置，其特征在于，所述被动式柔性防护网包括钢丝绳网、环形网、固定部件、减压环及钢柱；

所述钢柱支撑所述环形网及所述钢丝绳网，并通过所述固定部件固定；

所述固定部件包括支撑绳，且所述减压环设置在所述支撑绳上；

所述钢柱与所述钢丝绳网和/或所述环形网相接触的面设置有延伸部，所述倾斜告警器设置在所述延伸部上。

3.根据权利要求1所述的边坡安全防护监测装置，其特征在于，所述报警部件为警报铃和/或警报灯。

4.根据权利要求1所述的边坡安全防护监测装置，其特征在于，所述报警部件为报警服务器，所述报警服务器通过网络发送报警信号到移动终端设备。

5.根据权利要求1至4任一项所述的边坡安全防护监测装置，其特征在于，所述倾斜告警器为全方位角度传感器。

6.一种边坡安全防护监测方法，其特征在于，使用权利要求1至5任一项所述的边坡安全防护监测装置对被监测区域进行落物监测，该监测方法包括以下步骤：

倾斜告警器检测到有角度变化时，传送角度倾斜信号到室外控制单元；

所述室外控制单元接收并分析所述角度倾斜信号，确定是否发送报警信号到报警部件；

所述报警部件接收到所述室外控制单元发送的报警信号后，发出报警。

7.根据权利要求6所述的边坡安全防护监测方法，其特征在于，所述室外控制单元分析所述角度倾斜信号包括以下步骤：

根据所述角度倾斜信号判断所述倾斜角度是否大于等于预设倾角值，并得到判断结果；

根据所述判断结果，若是，则确定监测区域有物体落下，发送报警信号到所述报警部件；

根据所述判断结果，若否，则确定监测区域没有物体落下，不发送报警信号到所述报警部件。

8.根据权利要求6所述的边坡安全防护监测方法，其特征在于，所述报警部件为报警服务器时，所述报警服务器接收到所述报警信号后，通过网络发送报警信号到移动终端报警。