CN111007768A - 一种护坡监控系统及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种护坡监控系统及其使用方法，该系统包括采集组件、分析组件、报警器、电源装置及信号装置；所述分析组件包括处理器、存储器，所述处理器与所述存储器连接；所述采集组件与所述分析组件连接，所述分析组件分别与所述报警器和信号装置连接；所述电源装置用于提供电力供应；该使用方法操作简单，使用方便，监控效率高；本发明解决了现有生态护坡监控采用人工巡查方式所存在的缺陷，本发明结构简单、适用性强、稳定性好，实现对生态护坡的实时监控，监控效率高，降低人力成本。

Description

一种护坡监控系统及其使用方法

技术领域

本发明涉及工程监控技术领域，具体地说是一种护坡监控系统及其使用方法。

背景技术

传统护坡，一般采用单纯的工程措施防护，主要有浆砌石或干砌石护坡、现浇混凝土护坡、预制混凝土板护坡等，在保持岸坡的结构稳定性、防止水土流失以及防洪排涝等方面，起到一定的作用。但在一定程度上，对景观、环境及生态均产生了不良影响，造成了水体和陆地环境的恶化，甚至严重威胁人们赖以生产、生活的生态环境。

随着人们环境意识和经济实力的增强，生态护坡技术逐渐应用于工程建设过程中，克服了传统护坡存在的问题，既起到良好的边坡防护作用，又起到改善工程环境的作用。

生态护坡，是综合工程力学、土壤学、生态学和植物学等学科的基本知识对斜坡或边坡进行支护，形成由植物或工程和植物组成的综合护坡系统的护坡技术。开挖边坡形成以后，通过种植植物，利用植物与岩、土体的相互作用(根系锚固作用)对边坡表层进行防护、加固，使之既能满足对边坡表层稳定的要求，又能恢复被破坏的自然生态环境的护坡方式，是一种有效的护坡、固坡手段。

生态护坡一方面起到保持水土、防洪的作用，另一方面起到美化环境、增加绿化的作用。但同时也容易受恶劣环境的影响，导致种植泥土流失，甚至造成护坡的垮塌。目前，对于生态护坡的监控主要依赖于人工巡查，整体工程量较大，监测效率低，人工成本较高，监控的时效性有限，采用目视监控，局部变形容易被忽略。

因此，如何提供一种护坡监控系统及其使用方法，以实现对生态护坡的实时监控，监控效率高，适用性强，稳定性好，降低人力成本，是目前本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种护坡监控系统及其使用方法，以实现对生态护坡的实时监控，监控效率高，适用性强，稳定性好，降低人力成本。

为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案。

采用的第一种技术方案：一种护坡监控系统，包括采集组件、分析组件、报警器、电源装置及信号装置；

所述分析组件包括处理器、存储器，所述处理器与所述存储器连接；

所述采集组件与所述分析组件连接，所述分析组件分别与所述报警器和信号装置连接；

所述电源装置用于提供电力供应。

优选地，所述采集组件包括风力传感器、雨量传感器及水压传感器，所述风力传感器和雨量传感器设置在护坡的坡顶，所述水压传感器设置在护坡的坡底。

优选地，所述采集组件还包括光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器设置在所述护坡的表面，用于检测护坡上产生裂缝时的位移变化。

优选地，所述光纤光栅传感器为单体结构或由其组成的分布式结构。

优选地，所述光纤光栅传感器为拉线式光纤光栅传感器，用于检测连接线两端的位移变化。

优选地，所述光纤光栅传感器连接有解调器，所述解调器包括激光发射装置。

优选地，所述电源装置包括蓄电池和太阳能板，所述太阳能板用于给所述蓄电池充电。

优选地，所述信号装置包括信号发射装置和信号接收装置，所述信号发射装置设置在护坡现场，所述信号接收装置设置在监控平台端。

优选地，所述报警器为声光报警，所述报警器数量为2个或2个以上，一个设置在护坡现场，另一个设置在监控平台端。

采用的第二种技术方案：一种护坡监控系统的使用方法，包括以下步骤：

101、工作人员根据护坡现况，预先在存储器内设定对应监控指标的安全阈值；

102、步骤101后，监控系统启动，采集组件采集护坡现场数据，并将采集的数据发送至处理器；

103、步骤102后，处理器将接收到的数据存储至存储器中，并将数据通过信号装置发送至监控平台端；同时，对数据进行分析处理，与存储器内预存的对应指标的安全阈值进行比较，当达到或超过安全阈值时，处理器发送指令至报警器，报警器发送报警信息。

本发明所获得的有益技术效果：

1)本发明解决了现有生态护坡监控采用人工巡查方式所存在的缺陷，本发明结构简单、适用性强、稳定性好，实现对生态护坡的实时监控，监控效率高，降低人力成本；

2)本发明通过在护坡上设置风力传感器、雨量传感器及水压传感器，实现对风力、降雨量、水位的监测，通过预设安全阈值，分析判断风力、降雨及水位是否存在对生态护坡的破坏危害；

3)本发明通过设置光纤光栅传感器，光纤光栅传感器具有体积小、精度高、寿命长、易于埋入待测物内部，通过检测连接线两端的位移变化，实现对护坡表面由裂缝引起的位移变化监控。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

根据下文结合附图对本申请具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述及其他目的、优点和特征。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本公开一种实施例中护坡监控系统的结构示意图；

图2是本公开一种实施例中采集组件的分布示意图。

在以上附图中：1、风力传感器；2、雨量传感器；3、水压传感器；4、光纤光栅传感器；5、解调器。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本申请的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本申请的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，实施例中省略了对已知功能和构造的描述。

此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身并不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

本文中术语“至少一种”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和B的至少一种，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。

实施例1

如附图1所示，一种护坡监控系统，包括采集组件、分析组件、报警器、电源装置及信号装置。

所述分析组件包括处理器、存储器，所述处理器与所述存储器连接。

所述处理器用于对采集到的数据进行分析处理，所述存储器用于存储采集到的数据，同时，所述存储器内预先设定检测数据指标的标准值，即安全阈值。

所述采集组件与所述分析组件连接，所述分析组件分别与所述报警器和信号装置连接。

所述电源装置用于提供电力供应。

如附图2所示，所述采集组件包括风力传感器1、雨量传感器2及水压传感器3，所述风力传感器1和雨量传感器2设置在护坡的坡顶，所述水压传感器3设置在护坡的坡底。

优选地，所述采集组件还包括光纤光栅传感器4，所述光纤光栅传感器4设置在所述护坡的表面，用于检测护坡上产生裂缝时的位移变化。

所述光纤光栅传感器4为由多个单体组成的分布式结构，分布在护坡上，埋在护坡的内部，用于监测护坡上是否有裂缝，以及裂缝的变化趋势是否达到危险的程度。

可替代的，所述光纤光栅传感器4为单体结构。

优选地，所述光纤光栅传感器4为拉线式光纤光栅传感器，用于检测连接线两端的位移变化。

所述光纤光栅传感器4连接有解调器5，所述解调器5与所述光纤光栅传感器4通过光纤光缆连接，当护坡结构产生裂缝时，所述光纤光栅传感器4能够检测到裂缝所导致的位移，并转化为感测信号返回给所述解调器5。

优选地，所述解调器5包括激光发射装置，用于生成激光，将生成的激光传输至所述光纤光栅传感器4，所述光纤光栅传感器4反射回相应波长的激光，所述解调器5对从所述光纤光栅传感器4反射回来的激光进行解调处理，得到反射激光的波长信号。

所述电源装置(附图中未标识)包括蓄电池和太阳能板，所述太阳能板用于给所述蓄电池充电，有效利用自然资源，降低能耗。

所述信号装置包括信号发射装置和信号接收装置，所述信号发射装置设置在护坡现场，所述信号接收装置设置在监控平台端。

所述报警器为声光报警，所述报警器数量为2个或2个以上，一个设置在护坡现场，另一个设置在监控平台端。当处理器对采集到的数据分析处理后达到或超过安全阈值时，发送指令至报警器，所述报警器将发出声光警示，以提醒相关人员。

需要说明的是，所述监控平台端为本发明的应用端，不属于本发明保护的范围，故在此不予赘述。

实施例2

基于上述实施例1，一种护坡监控系统的使用方法，包括以下步骤：

101、工作人员根据护坡现况，预先在存储器内设定对应监控指标的安全阈值；

102、步骤101后，监控系统启动，采集组件采集护坡现场数据，并将采集的数据发送至处理器；即风力传感器1、雨量传感器2、水压传感器3及光纤光栅传感器4采集到的风力、降雨量、水位及位移数据；

103、步骤102后，处理器将接收到的数据存储至存储器中，并将数据通过信号装置发送至监控平台端；同时，对数据进行分析处理，与存储器内预存的对应指标的安全阈值进行比较，当达到或超过安全阈值时，处理器发送指令至报警器，报警器发送报警信息。

本发明结构简单、适用性强、稳定性好，实现对生态护坡的实时监控，监控效率高，降低人力成本。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，其并非因此限制本发明的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，通过常规的替代或者能够实现相同的功能在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行变化、修改、替换、整合和参数变更均落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种护坡监控系统，其特征在于，包括采集组件、分析组件、报警器、电源装置及信号装置；

所述分析组件包括处理器、存储器，所述处理器与所述存储器连接；

所述采集组件与所述分析组件连接，所述分析组件分别与所述报警器和信号装置连接；

所述电源装置用于提供电力供应。

2.根据权利要求1所述的护坡监控系统，其特征在于，所述采集组件包括风力传感器(1)、雨量传感器(2)及水压传感器(3)，所述风力传感器(1)和雨量传感器(2)设置在护坡的坡顶，所述水压传感器(3)设置在护坡的坡底。

3.根据权利要求1所述的护坡监控系统，其特征在于，所述采集组件还包括光纤光栅传感器(4)，所述光纤光栅传感器(4)设置在所述护坡的表面，用于检测护坡上产生裂缝时的位移变化。

4.根据权利要求3所述的护坡监控系统，其特征在于，所述光纤光栅传感器(4)为单体结构或由其组成的分布式结构。

5.根据权利要求3所述的护坡监控系统，其特征在于，所述光纤光栅传感器(4)为拉线式光纤光栅传感器，用于检测连接线两端的位移变化。

6.根据权利要求3所述的护坡监控系统，其特征在于，所述光纤光栅传感器(4)连接有解调器(5)，所述解调器(5)包括激光发射装置。

7.根据权利要求1-6任一项所述的护坡监控系统，其特征在于，所述电源装置包括蓄电池和太阳能板，所述太阳能板用于给所述蓄电池充电。

8.根据权利要求1-6任一项所述的护坡监控系统，其特征在于，所述信号装置包括信号发射装置和信号接收装置，所述信号发射装置设置在护坡现场，所述信号接收装置设置在监控平台端。

9.根据权利要求1-6任一项所述的护坡监控系统，其特征在于，所述报警器为声光报警，所述报警器数量为2个或2个以上，一个设置在护坡现场，另一个设置在监控平台端。

10.根据权利要求1-9任一项所述护坡监控系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

101、工作人员根据护坡现况，预先在存储器内设定对应监控指标的安全阈值；

102、步骤101后，监控系统启动，采集组件采集护坡现场数据，并将采集的数据发送至处理器；

103、步骤102后，处理器将接收到的数据存储至存储器中，并将数据通过信号装置发送至监控平台端；同时，对数据进行分析处理，与存储器内预存的对应指标的安全阈值进行比较，当达到或超过安全阈值时，处理器发送指令至报警器，报警器发送报警信息。

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