CN108896024A - 一种边坡监测系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于边坡监测技术领域，尤其涉及一种边坡监测系统及其使用方法，包括：边坡监测主机、用于控制所述边坡监测主机测量工作的远程控制客户端；所述边坡监测主机包括：机架以及分别设置在所述机架上的虚拟主机、用于采集边坡数据信号的激光测距装置和用于所述虚拟主机与所述远程控制客户端通讯连接的通讯数据收发装置；激光测距装置能够将采集到的边坡数据信号发送给所述虚拟主机，用于构建边坡监测点坐标数据；所述虚拟主机能够根据所述远程控制客户端发送的控制命令，将从所述激光测距装置处接收到的边坡数据信号进行处理，获得构建的边坡监测点坐标数据。本发明提供的边坡监测系统，具有使用方便，监测数据精度高等有益效果。

Description

一种边坡监测系统及其使用方法

技术领域

本发明属于边坡监测技术领域，尤其涉及一种边坡监测系统及其使用方法。

背景技术

边坡稳定问题由于受其复杂的地质条件的影响，一直是岩土工程界关注的焦点问题。随着国民经济的快速发展，人类的工程活动必然越来越频繁，规模也越来越大。同时，由于工程场地的可选余地正在减少，工程设计在一定程度上将面临更加复杂的地质条件。因此，在进行边坡设计时需要更多的考虑边坡的地质条件对其稳定性的影响及其变化趋势。

长期以来，工程地质界、岩土力学界对边坡稳定性进行了大量的研究工作，但至今仍难以找到准确评价的理论和方法。比较有效地处理这类问题的方法，就是理论分析、专家群体经验知识和监测控制系统相结合的综合集成的理论和方法。

可见边坡监测是边坡工程中的一个重要环节。

发明内容

(一)要解决的技术问题

针对现有存在的技术问题，本发明提供一种边坡监测系统及其使用方法，具有使用方便，监测数据精度高等有益效果。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

一种边坡监测系统，包括：边坡监测主机、用于控制所述边坡监测主机测量工作的远程控制客户端；

所述边坡监测主机包括：机架以及分别设置在所述机架上的虚拟主机、用于采集边坡数据信号的激光测距装置和用于所述虚拟主机与所述远程控制客户端通讯连接的通讯数据收发装置；

所述激光测距装置能够将采集到的边坡数据信号发送给所述虚拟主机，用于构建边坡监测点坐标数据；

所述虚拟主机能够根据所述远程控制客户端发送的控制命令，将从所述激光测距装置处接收到的边坡数据信号进行处理，获得构建的边坡监测点坐标数据；并将构建的边坡监测点坐标数据发送至所述远程控制客户端，所述远程控制客户端能够将所述构建的边坡监测点坐标数据展示给用户。

优选地，所述远程控制客户端能够根据接收到的构建边坡监测点坐标数据，选定需要监测的测量点，并向所述虚拟主机发送携带所述测量点空间信息的定点采集命令；

所述虚拟主机能够根据接收到的定点采集命令和预设的控制指令控制所述激光测距装置，采集所述测量点的边坡数据信号。

优选地，所述激光测距装置包括：定位模块、控制模块、测量镜头和驱动装置；

所述控制模块分别与所述定位模块、测量镜头和驱动装置连接；

所述控制模块能够通过所述测量镜头采集到边坡数据信号；

所述控制模块能够控制所述驱动装置调整所述测量镜头的测量角度；

所述控制模块能够控制所述定位模块配合所述驱动装置精确定位所述测量镜头的测量角度。

优选地，所述虚拟主机包括：数据库；

所述数据库中存储所述激光测距装置发送的边坡数据信号，所述每一边坡数据信号包括：空间标签、时间标签、障碍物信息和/或测量参数信息。

优选地，所述虚拟主机为服务器；

所述远程控制客户端为智能终端，或者所述远程控制客户端为计算机。

优选地，所述边坡监测主机还包括：供电装置；

所述供电装置为蓄电池和/或电源插头。

优选地，所述虚拟主机还包括：个性化配置的接口。

本方案还提供一种基于上述任一方案所述的系统的使用方法，包括如下步骤：

所述虚拟主机接收到所述激光测距装置发送的边坡数据信号；

所述虚拟主机对所述边坡数据进行解析，获得完整信息的边坡数据信号；

所述虚拟主机根据预设的模型对解析后的边坡数据进行粗差剔除噪音信息，获得高精度边坡数据信号；

所述虚拟主机根据获得的高精度边坡数据信号构建边坡监测点坐标数据；

所述虚拟主机对构建的边坡监测点坐标数据进行补测处理，并将补测处理后的边坡监测点坐标数据发送给所述远程控制客户端。

优选地，所述方法还包括：

所述远程控制客户端接收到所述虚拟主机发送的边坡监测点坐标数据；

所述远程控制客户端根据接收到的边坡监测点坐标数据，选定需要监测的测量点，并向所述虚拟主机发送携带所述测量点空间信息的定点采集命令；

所述虚拟主机根据接收到的定点采集命令和预设的控制指令控制所述激光测距装置，采集所述测量点的边坡数据信号。

优选地，步骤：所述虚拟主机根据接收到的定点采集命令和预设的控制指令控制所述激光测距装置，采集所述测量点的边坡数据信号；

还包括如下子步骤：

在所述虚拟主机接收到定点采集命令后，所述虚拟主机向所述激光测距装置发送定点采集命令；

所述定点采集命令包括：所述测量点的空间信息、与所述测量点相对应的测量镜头的测量角度；

所述激光测距装置接收到定点采集命令；

所述激光测距装置通过所述定位模块和驱动装置的配合精确定位所述测量镜头的测量角度，并采集边坡数据；

所述激光测距装置将采集到的边坡数据信号发送给所述虚拟主机。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：本发明提供的一种边坡监测系统及其使用方法，具有使用方便，监测数据精度高等有益效果。

其中，这里的边坡监测主机结构简单，便于携带和使用。

这里的边坡监测系统适应各种边坡环境的测量，同时能够通过远程控制客户端对边坡监测主机进行控制，使用的时候十分的灵活和方便。

此外，本发明的边坡监测系统在采集到边坡数据信号后能够对其粗差剔除，提高采集的边坡数据的精度；另外，这里的边坡监测系统还能够对构建的边坡监测点坐标数据进行补测处理，边面了因临时障碍物对采集到的边坡数据的精度的影响，极大的提高了边坡数据的精度，以及构建边坡监测点坐标数据的质量。

附图说明

图1为本发明实施例中一种边坡监测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中一种边坡监测系统使用方法的流程示意图；

图3为本发明实施例中一种边坡监测系统使用方法的流程示意图；

图4为本发明实施例中一种边坡监测系统使用方法的流程示意图。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

(一)边坡监测系统

如图1所示：本实施例公开了一种边坡监测系统，包括：边坡监测主机、用于控制所述边坡监测主机测量工作的远程控制客户端。

本实施例提供的边坡监测主机能够将测量到的边坡数据信号经过粗差剔除和补测处理获得精度极高的边坡数据和高质量边坡监测点坐标数据。

1、远程控制客户端

本实施中的远程控制客户端能够全程控制所述边坡监测主机对每个测量点的测量，并实时获取边坡监测点坐标数据。

最后，需要指明的是：本实施例中的远程控制客户端为智能终端，或者所述远程控制客户端为计算机。

2、边坡监测主机

本实施例中所述的边坡监测主机包括：机架以及分别设置在所述机架上的虚拟主机、用于采集边坡数据信号的激光测距装置和用于所述虚拟主机与所述远程控制客户端通讯连接的通讯数据收发装置。

这里的机架用于支撑固定作用，当然本实施例中的机架上设有设置安装虚拟主机、激光测距装置和通讯数收发装置的配套设备，就不再详细地说明了。

需要说明的是：本实施例中所述虚拟主机还分别与所述激光测距装置和通讯数据收发装置电连接，其中，这里的虚拟主机与所述通信数据收发装置连接以实现，本实施例中所述虚拟主机与远程控制客户端的信息交互。

(a)虚拟主机

本实施例中所述的虚拟主机为服务器，用于控制激光测距装置进行精确的采集边坡数据信号。

当然，需要说明的是：本实施例中的服务器，不需要专门定制制作的服务器，仅需普通的计算机即可搭建本实施例中所需的服务器，然后装载开发的应用软件系统。

另外，需要说明的是：本实施例中所述的虚拟主机包括：数据库；

所述数据库中存储所述激光测距装置发送的边坡数据信号，所述每一边坡数据信号包括：空间标签、时间标签、障碍物信息和/或测量参数信息。

应说明的是：这里的空间标签应包括x、y、z坐标系的空间坐标和位置信息。

其中，时间标签能够用于补测处理时对多个时间点上的边坡监测点坐标数据测回数的校对，以避免某个时间点上的障碍物对最终数据精度和边坡监测点坐标数据质量的影响。

这里的测量参数，均在装机前已经训练好，并预设完成，可直接使用，在实地测量应用中，还需要进一步微调适应。

最后，需要说明的是：本实施例中所述的虚拟主机还包括：个性化配置的接口。

这里的个性化配置的接口可用于多台边坡监测主机的联机或者直接连接安装有本实施例中所述的远程控制客户端的智能设备等。

(b)激光测距装置

本实施例中的激光测距装置包括：定位模块、控制模块、测量镜头和驱动装置。

所述控制模块分别与所述定位模块、测量镜头和驱动装置连接。

所述控制模块能够通过所述测量镜头采集到边坡数据信号。

所述控制模块能够控制所述驱动装置调整所述测量镜头的测量角度。

所述控制模块能够控制所述定位模块配合所述驱动装置精确定位所述测量镜头的测量角度。

(c)通讯数据收发装置

本实施例中的通讯数据收发装置包括无线数据发送模块和无线数据接收模块。

用于实现本实施例中所述虚拟主机同所述远程控制客户端的信息交互。

(d)供电装置

本实施例中所述的边坡监测主机还包括：供电装置；

这里的供电装置为蓄电池和/或电源插头。

比如，本实施例中的供电装置，配备有多块大容量的锂电池，用以满足整个边坡监测主机中所有用电设备的用电需求。

综上，本实施例中所述的激光测距装置能够将采集到的边坡数据信号发送给所述虚拟主机，用于构建边坡监测点坐标数据。

所述虚拟主机能够根据所述远程控制客户端发送的控制命令，将从所述激光测距装置处接收到的边坡数据信号进行处理，获得构建的边坡监测点坐标数据；并将构建的边坡监测点坐标数据发送至所述远程控制客户端，所述远程控制客户端能够将所述构建的边坡监测点坐标数据展示给用户。

此外需要说明的是：本实施例中所述的远程控制客户端能够根据接收到的构建边坡监测点坐标数据，选定需要监测的测量点，并向所述虚拟主机发送携带所述测量点空间信息的定点采集命令。

所述虚拟主机能够根据接收到的定点采集命令和预设的控制指令控制所述激光测距装置，采集所述测量点的边坡数据信号。

(二)使用方法

如图2所示：本实施例还提供一种基于上述任一所述边坡监测系统的使用方法，包括如下步骤：

101、所述虚拟主机接收到所述激光测距装置发送的边坡数据信号；

102、所述虚拟主机对所述边坡数据进行解析，获得完整信息的边坡数据信号；

103、所述虚拟主机根据预设的模型对解析后的边坡数据进行粗差剔除噪音信息，获得高精度边坡数据信号；

104、所述虚拟主机根据获得的高精度边坡数据信号构建边坡监测点坐标数据；

105、所述虚拟主机对构建的边坡监测点坐标数据进行补测处理，并将补测处理后的边坡监测点坐标数据发送给所述远程控制客户端。

由上述方法步骤可知：本方法中详细说明了本发明中的虚拟主机怎样将采集到的边坡数据信号构建成边坡监测点坐标数据，并通过一系列的措施对边坡数据信号进行粗差去噪，提高了边坡数据信号的精度和质量。

此外，还通过补测处理的技术手段避免了在有移动障碍物时对构建边坡监测点坐标数据质量的影响。

如图3所示：所述方法还包括：

201、所述远程控制客户端接收到所述虚拟主机发送的边坡监测点坐标数据；

202、所述远程控制客户端根据接收到的边坡监测点坐标数据，选定需要监测的测量点，并向所述虚拟主机发送携带所述测量点空间信息的定点采集命令；

203、所述虚拟主机根据接收到的定点采集命令和预设的控制指令控制所述激光测距装置，采集所述测量点的边坡数据信号。

通过上述方法可知，本方法阐明了在实际应用中所述远程控制客户端对所述虚拟主机的控制，以及本发明中所述虚拟主机与所述远程控住客户端的交互，以实现对测量点的选定和数据采集。

如图4所示：方法步骤：所述虚拟主机根据接收到的定点采集命令和预设的控制指令控制所述激光测距装置，采集所述测量点的边坡数据信号；

还包括如下子步骤：

2031、在所述虚拟主机接收到定点采集命令后，所述虚拟主机向所述激光测距装置发送定点采集命令；

2032、所述定点采集命令包括：所述测量点的空间信息、与所述测量点相对应的测量镜头的测量角度；

2033、所述激光测距装置接收到定点采集命令；

2034、所述激光测距装置通过所述定位模块和驱动装置的配合精确定位所述测量镜头的测量角度，并采集边坡数据；

2035、所述激光测距装置将采集到的边坡数据信号发送给所述虚拟主机。

由上述子步骤可知，本发明方法中所述虚拟主机在接收到定点采集命令后，对所述激光测距装置的具体控制方法步骤，当然，本方法步骤还可应用于之前所述方法步骤101之前，对所述虚拟主机发送采集到的边坡数据信号。

因此，本发明的边坡监测系统在采集到边坡数据信号后能够对其粗差剔除，提高采集的边坡数据的精度；另外，这里的边坡监测系统还能够对构建的边坡监测点坐标数据进行补测处理，边面了因临时障碍物对采集到的边坡数据的精度的影响，极大的提高了边坡数据的精度，以及构建边坡监测点坐标数据的质量。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理，这些描述只是为了解释本发明的原理，不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种边坡监测系统，其特征在于，

包括：边坡监测主机、用于控制所述边坡监测主机测量工作的远程控制客户端；

所述边坡监测主机包括：机架以及分别设置在所述机架上的虚拟主机、用于采集边坡数据信号的激光测距装置和用于所述虚拟主机与所述远程控制客户端通讯连接的通讯数据收发装置；

所述激光测距装置能够将采集到的边坡数据信号发送给所述虚拟主机，用于构建边坡监测点坐标数据；

所述虚拟主机能够根据所述远程控制客户端发送的控制命令，将从所述激光测距装置处接收到的边坡数据信号进行处理，获得构建的边坡监测点坐标数据；并将构建的边坡监测点坐标数据发送至所述远程控制客户端，所述远程控制客户端能够将所述构建的边坡监测点坐标数据展示给用户。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述远程控制客户端能够根据接收到的构建边坡监测点坐标数据，选定需要监测的测量点，并向所述虚拟主机发送携带所述测量点空间信息的定点采集命令；

所述虚拟主机能够根据接收到的定点采集命令和预设的控制指令控制所述激光测距装置，采集所述测量点的边坡数据信号。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，

所述激光测距装置包括：定位模块、控制模块、测量镜头和驱动装置；

所述控制模块分别与所述定位模块、测量镜头和驱动装置连接；

所述控制模块能够通过所述测量镜头采集到边坡数据信号；

所述控制模块能够控制所述驱动装置调整所述测量镜头的测量角度；

所述控制模块能够控制所述定位模块配合所述驱动装置精确定位所述测量镜头的测量角度。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述虚拟主机包括：数据库；

所述数据库中存储所述激光测距装置发送的边坡数据信号，所述每一边坡数据信号包括：空间标签、时间标签、障碍物信息和/或测量参数信息。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，

所述虚拟主机为服务器；

所述远程控制客户端为智能终端，或者所述远程控制客户端为计算机。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述边坡监测主机还包括：供电装置；

所述供电装置为蓄电池和/或电源插头。

7.如权利要求1-6任一所述的系统，其特征在于，所述虚拟主机还包括：个性化配置的接口。

8.一种基于如权利要求1-7任一项所述的系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

所述虚拟主机接收到所述激光测距装置发送的边坡数据信号；

所述虚拟主机对所述边坡数据进行解析，获得完整信息的边坡数据信号；

所述虚拟主机根据预设的模型对解析后的边坡数据进行粗差剔除噪音信息，获得高精度边坡数据信号；

所述虚拟主机根据获得的高精度边坡数据信号构建边坡监测点坐标数据；

所述虚拟主机对构建的边坡监测点坐标数据进行补测处理，并将补测处理后的边坡监测点坐标数据发送给所述远程控制客户端。

9.如权利要求8所述的使用方法，其特征在于，

所述方法还包括：

所述远程控制客户端接收到所述虚拟主机发送的边坡监测点坐标数据；

所述远程控制客户端根据接收到的边坡监测点坐标数据，选定需要监测的测量点，并向所述虚拟主机发送携带所述测量点空间信息的定点采集命令；

所述虚拟主机根据接收到的定点采集命令和预设的控制指令控制所述激光测距装置，采集所述测量点的边坡数据信号。

10.如权利要求9所述的使用方法，其特征在于，

步骤：所述虚拟主机根据接收到的定点采集命令和预设的控制指令控制所述激光测距装置，采集所述测量点的边坡数据信号；

还包括如下子步骤：

在所述虚拟主机接收到定点采集命令后，所述虚拟主机向所述激光测距装置发送定点采集命令；

所述定点采集命令包括：所述测量点的空间信息、与所述测量点相对应的测量镜头的测量角度；

所述激光测距装置接收到定点采集命令；

所述激光测距装置通过所述定位模块和驱动装置的配合精确定位所述测量镜头的测量角度，并采集边坡数据；

所述激光测距装置将采集到的边坡数据信号发送给所述虚拟主机。