CN113155203A - 高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统及监测方法 - Google Patents

高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统及监测方法 Download PDF

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CN113155203A CN202110573231.1A CN202110573231A CN113155203A CN 113155203 A CN113155203 A CN 113155203A CN 202110573231 A CN202110573231 A CN 202110573231A CN 113155203 A CN113155203 A CN 113155203A
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Abstract

高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统及监测方法。本发明属于边坡土体状态监测领域。包括现场集成监测装置及室内智能化管理中心；现场集成监测装置包括定位、温度采集、水分采集、土压力采集、地表位移采集模块以及数据存储和传输模块；由温度、水分、土压力以及地表位移采集模块集合成数据采集模块；数据存储和传输模块与定位模块和数据采集模块连接，将位置和传感器信息存储并无线传输至室内智能化管理中心；数据处理和预警模块设置在室内智能化管理中心，并与数据存储和传输模块相连接，对土体温度、水分、土压力以及地表位移传感器监测数据分析处理并在达到失稳阈值时进行预警。本发明用于高寒区边坡土体监测。

Description

高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统及监测方法
技术领域
本发明属于边坡土体状态监测领域，具体涉及一种高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统及监测方法。
背景技术
近年来，随着国家公路网规划以及中长期铁路规划的不断深入，寒区交通工程基础建设也在快速发展。根据设计和施工需要，诸多工程不可避免的会建造于高寒区，由此形成各类边坡工程。在寒区工程中，冻融循环作用会严重影响支护土体状态，而且春融期边坡整体稳定性差，更容易发生滑塌灾害，对于滑坡、崩塌等地质灾害和工程事故多发的高边坡而言，其危险性就更加突出。因此对边坡支护土体进行温度、湿度、应力状态以及位移的实时监控从而建立预警机制是很有必要的。
目前常见的边坡监测内容包括地温场、水分场、位移场、应力场，其中地温测量主要是采用温度探头和测温电缆组合放置在地温钻孔中进行测量，测温电缆对温度探头的限位控制作用较弱，因此埋设深度的准确性不能够得到保证；水分测量常见的是采用时域反射仪法(TDR)，其快速、准确、操作简便、可实现定点自动监测土体水分动态变化，但水分探针的安装需要通过挖掘土体剖面，将探针插入目标土层，然后土体回填的方式，此方法不仅费时费力、对土体破坏大，而且水分监测深度有限、维修困难；位移测量常用方法的主要局限性表现在测杆的稳定性差、配件间的集成效果差，对测量结果的精确性影响较大；应力测量主要是通过埋设土压力盒来测定边坡内部土体应力值，但土压力盒的定位埋设和观测电缆的敷设引出在实际操作中容易发生脱空卸荷和出线口电缆拉力负荷超限的情况。现有监测方法是针对各个监测项目逐一钻孔布设传感器，但打钻成本太高，而且对边坡也是一种破坏。对于高边坡而言，现有的监测深度不足，以至于对高边坡的整体状态存在掌握不到位的情况。因此设计一种温度、湿度、应力状态以及位移监测集成组合管，将监测数据深入融合并进行智能化处理，对于边坡土体状态实时智能监测很有实践意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统及监测方法，该系统将土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器集成于一体，基于大数据分析与人工智能算法对多因素耦合作用下边坡土体状态参数进行监测和研究，分析边坡土体稳定状态变化并对在达到失稳阈值时进行预警，实现了边坡土体状态的综合、长期、智能化监测，提升高寒区边坡的安全性。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
本发明的高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统，包括现场集成监测装置、室内智能化管理中心；
所述现场集成监测装置包括定位模块、温度采集模块、水分采集模块、土压力采集模块、地表位移采集模块、数据存储和传输模块；
所述定位模块用于获取土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器埋设位置信息；
所述温度采集模块、水分采集模块、土压力采集模块以及地表位移采集模块分别用于实时自动采集土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器信息；由温度采集模块、水分采集模块、土压力采集模块以及地表位移采集模块集合构成数据采集模块；
所述数据存储和传输模块与定位模块和数据采集模块相连接，将所述位置信息和土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器信息存储并无线传输至室内智能化管理中心；
所述室内智能化管理中心包括数据处理和预警模块，所述数据处理和预警模块与数据存储和传输模块相连接，对土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器监测数据分析处理并在达到失稳阈值时进行预警；
由定位模块、数据采集模块、数据存储和传输模块组合构成终端机。
本发明的高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测方法，利用数据采集模块自动实时采集边坡土体温度、土体水分、土压力及地表位移信息，并通过人工智能分析模型对边坡土体稳定状态进行智能分析与预警，所述方法的具体步骤如下：
S1：连接管设置有多根，在展开的最下一根连接管上安装固定土压力传感器、土体温度传感器和土体水分传感器的水分探针，所述最下一根连接管的内壁下端设有卡槽，所述底管的外壁上端设有卡台，将最下一根连接管内壁上设有的卡槽与底管外壁上端设有的卡台对齐后用力将该连接管合并卡接，完成该连接管与底管的拼装；再将其他连接管依次卡接后再与最下一根连接管卡接；
S2：将与所有土体温度传感器电连接的测温电缆、与所有土压力传感器电连接的观测电缆和与所有土体水分传感器电连接的高频电缆伸出最上一根连接管的上端，接着将顶管下端与最上一根连接管上端卡接组成组合管，将组合管插入钻孔中；
S3：打开安装门二，将地表位移传感器测杆伸出预留孔一，将地表位移传感器固定放置在顶管的下支架上，所述地表位移传感器通过高频电缆与终端机的地表位移采集模块电连接，将终端机固定放置在顶管的上支架上；打开安装门一，将供电电源固定放置在顶管的中间支架上，供电电源通过电源线与终端机电连接；打开终端机的开关，开始调试工作，调试完成后盖上管帽，将管帽与顶管卡接完成组装；
S4：按照顶管上定位线位置固定好组合管，启动供电电源开始工作；
S5：终端机将采集的数据存储并无线传输到室内智能化管理中心，所述室内智能化管理中心实时记录并处理监测数据，分析边坡体稳定状态并在达到失稳阈值时进行预警，对所有监测数据进行统计汇总，形成边坡稳定分析报告。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、装置整体为拼接式插管结构，扭转方形组合管可以在插入过程中起到密实钻孔与组合管缝隙的作用，土体温度传感器定位安装在连接管的预留孔三内，土压力传感器安放在连接管的凹槽一内，土体水分传感器的水分探针定位安装在连接管的预留孔四内，从而能较好的实现与土体的良好接触；
2、该装置中的连接管可以根据需求定制数量，通过其内不同位置的传感器分布，实时地将采集到的电子信息传递给终端机，且折叠式操作简单便于安装；
3、将土体温度传感器定位安装在连接管的预留孔三内，可以提高地温监测中监测深度的准确性，避免探头移位；
4、土压力传感器安放在连接管的凹槽一内，可以解决传统方法中容易脱空卸荷和出线口电缆负荷超限过大的问题；
5、土体水分传感器的水分探针定位安装在连接管的预留孔四内，可以解决深层土体中水分监测以及传感器难以固定的问题，同时将水分探针竖向插入土体可以解决传统的挖坑埋设水分传感器操作费时费力的难题；
6、安放在顶管内的地表位移传感器可实时监测地表浅层土体的滑移量，顶管固定在土体内部且和地表位移传感器相对固定，提高了位移监测的准确性，克服了边坡土体滑移量测量困难的缺点。
7、本发明的系统将土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器集成于一体，基于大数据分析与人工智能算法对多因素耦合作用下边坡土体状态参数进行监测和研究，分析边坡土体稳定状态变化并对在达到失稳阈值时进行预警，实现了边坡土体状态的综合、长期、智能化监测，提升高寒区边坡的安全性。
因此，本发明为一种高寒区边坡土体的温度、水分、土压力以及位移状态智能监测系统。
附图说明
图1为本发明的高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统的示意图；
图2为本发明的现场集成监测装置的主剖视图；
图3为折叠式连接管闭合后的俯视图；
图4为连接管的左视图；
图5为连接管的右视图；
图6为发明的高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统的框图。
图中：A-顶管、B-连接管、C-底管、1-管帽、2-终端机、3-安装门一、4-供电电源、5-地表位移传感器测杆、6-地表位移传感器、7-土压力传感器、8-土体温度传感器、9-水分探针、10-土体水分传感器、11-安装门二、12-测温电缆、13-电缆护圈、14-泡沫垫、15-室内智能化管理中心。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。
具体实施方式一：如图1、图2及图6所示，本实施方式披露了一种高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统，包括现场集成监测装置(整体为拼接式插管结构)、室内智能化管理中心15；
所述现场集成监测装置包括定位模块、温度采集模块、水分采集模块、土压力采集模块、地表位移采集模块、数据存储和传输模块；
所述定位模块用于获取土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器埋设位置信息；
所述温度采集模块、水分采集模块、土压力采集模块以及地表位移采集模块分别用于实时自动采集土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器信息(用于研究土体温度、水分、土压力以及地表位移的动态变化状况)；由温度采集模块、水分采集模块、土压力采集模块以及地表位移采集模块集合构成数据采集模块；
所述数据存储和传输模块与定位模块和数据采集模块相连接，将所述位置信息和土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器信息存储并(采用5G)无线传输至室内智能化管理中心15；
所述室内智能化管理中心15包括数据处理和预警模块，所述数据处理和预警模块与数据存储和传输模块相连接，对土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器监测数据分析处理并在达到失稳阈值时进行预警；
由定位模块、数据采集模块、数据存储和传输模块组合构成终端机2。
定位模块通过GNSS(GPS、GLONASS、GALILEO和北斗卫星)高精定位系统确定土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器埋设位置信息，明确埋设位置的经纬度；
数据处理和预警模块是运用大数据统计分析与人工智能算法对监测数据整合处理，对多因素(土体温度、土体水分、土压力及地表位移)耦合作用下边坡土体状态参数(边坡土体的稳定性和安全系数)进行研究，分析边坡土体稳定状态，并在达到失稳阈值时进行预警，同时实时显示推荐采取的有效预防和应对措施的提示信息。
具体实施方式二：如图1-图6所示，本实施方式是对具体实施方式一作出的进一步说明，所述现场集成监测装置还包括组合管、管帽1、供电电源4、地表位移传感器6、一个或多个土压力传感器7、一个或多个土体温度传感器8及一个或多个土体水分传感器10；所述组合管包括顶管A、一根或多根连接管B(连接管B的数量可以根据需求定制)及底管C；
所述顶管A内设有上、中、下三个支架，顶管A的侧壁设有两个开口和一个预留孔一(用于地表位移传感器测杆5定位)，其中一个所述开口处设有安装门一3，另一个开口处设有安装门二11，所述三个支架上由上至下依次安放终端机2、供电电源4和地表位移传感器6，顶管A的上端与管帽1可拆卸连接，当所述连接管B的数量为一根时，顶管A的下端与连接管B的上端可拆卸连接，连接管B的下端与底管C的上端可拆卸连接，连接管B的外侧壁上设有凹槽一(凹槽一为圆形凹槽)、凹槽二(凹槽二为方形凹槽)和凹槽三(凹槽三为方形凹槽，凹槽三与凹槽二位于同一水平面上)；
当连接管B的数量为多根时，每相邻两根连接管B可拆卸连接，顶管A的下端与最上一根连接管B的上端可拆卸连接，最下一根连接管B的下端与底管C的上端可拆卸连接，每一根连接管B的外侧壁上均设有凹槽一(凹槽一为圆形凹槽)、凹槽二(凹槽二为方形凹槽)和凹槽三(凹槽三均为方形凹槽，凹槽三与凹槽二位于同一水平面上)；
所述供电电源4通过电源线(可根据需求选用充电电池或普通电池)与终端机2电连接；
所述土压力传感器7安放在凹槽一内，所述凹槽一的侧壁设有预留孔二，观测电缆一端穿过预留孔二与土压力传感器7电连接，观测电缆另一端与终端机2的土压力采集模块电连接；
所述凹槽二的侧壁上设有预留孔三，所述土体温度传感器8定位安装在预留孔三内，所述测温电缆12一端与土体温度传感器8电连接，测温电缆12另一端与终端机2的温度采集模块电连接；
所述凹槽三的侧壁上均设有预留孔四，所述预留孔四内定位安装有土体水分传感器10的水分探针9；
所述地表位移传感器6及土体水分传感器10分别通过高频电缆与终端机2的地表位移采集模块及水分采集模块电连接。
本发明通过设置多根连接管B进行不同深度传感信息采集，并且实时地将采集到的电子信息传递给终端机2，且连接管B采用折叠式操作简单便于安装；该装置中的终端机2是定位模块、数据采集模块、数据存储和传输模块的集合；数据处理和预警模块设置在室内智能化管理中心15；将土体温度传感器8定位安装在连接管B的预留孔三内，可以提高地温监测中监测深度的准确性，避免探头移位；土体水分传感器10的水分探针9定位安装在连接管B的预留孔四内，解决了土体水分传感器10难以固定的问题，土体水分传感器10的设置可以解决深层土体中水分难以监测的问题；土压力传感器7紧贴连接管B外壁设置，观测电缆穿入组合管内并与土压力传感器7电连接，可以避免脱空卸荷以及出线口电缆拉力负荷超限的问题；顶管A中的地表位移传感器6能够实时监测地表浅层土体的滑移量；该系统将四种传感器(土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器)集成于一体，终端机2设有精准定位、实时记录和无线传输功能，室内管理中心对边坡土体的状态参数进行智能分析，分析边坡土体稳定状态变化并在达到失稳阈值时进行预警处理。
具体实施方式三：如图1、图2所示，本实施方式是对具体实施方式二作出的进一步说明，所述顶管A为预制的不锈钢方管，顶管A的上端设置在管帽1内且二者(通过卡槽和卡台)卡接(顶管A外壁的上端和内壁的下端分别预设有卡槽，用于连接管帽1和连接管B)；当所述连接管B的数量为一根时，连接管B的上端设置在顶管A内的下部且二者(通过卡槽和卡台)卡接，所述底管C的上端设置在连接管B内的下部且二者(通过卡槽和卡台)卡接；
当所述连接管B的数量为多根时，最上一根连接管B的上端设置在顶管A内的下部且二者(通过卡槽和卡台)卡接，每相邻两根连接管B的上下端之间(通过卡槽和卡台)卡接，所述底管C的上端设置在最下一根连接管B内的下部且二者(通过卡槽和卡台)卡接。
具体实施方式四：如图2、图3所示，本实施方式是对具体实施方式二作出的进一步说明，所述连接管B(长度有两种规格，分别是0.5m和1.0m。凹槽二和凹槽三的位置均在距连接管B上端0.25m的位置处)为预制的折叠式PVC方管；所述折叠式PVC方管包括两个对半分的PVC半方管，所述两个对半分的PVC半方管的一侧通过销轴铰接，另一侧通过凹槽和凸块卡接(折叠式结构方便现场安装。连接管B采取卡槽式结构，展开时方便各传感器的安装)。
具体实施方式五：如图2所示，本实施方式是对具体实施方式二或四作出的进一步说明，所述顶管A外壁上画有地表面的定位线(所述定位线在地表位移传感器测杆5的上方，且距顶管A下端0.25m)，便于精准定位所有传感器的埋置深度。
具体实施方式六：如图1、图2所示，本实施方式是对具体实施方式二作出的进一步说明，所述底管C为预制的不锈钢锥形管(底部的锥形设计便于插入土体)。
具体实施方式七：如图1、图2所示，本实施方式是对具体实施方式二作出的进一步说明，所述管帽1为预制的PVC材质方帽(用于密封组合管，保护其不受环境影响，提高安全性能)。
具体实施方式八：如图2所示，本实施方式是对具体实施方式二作出的进一步说明，安放在连接管B的凹槽一内的土压力传感器7与连接管B的管壁间设有泡沫垫14(以保证土压力传感器7的受压面紧贴土体，避免脱空卸荷情况的发生)。
具体实施方式九：如图1-图6所示，本实施方式披露了一种利用具体实施方式二至七中任一具体实施方式所述的系统实现高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测方法，利用数据采集模块自动实时采集边坡土体温度、土体水分、土压力及地表位移信息，并通过人工智能分析模型对边坡土体稳定状态进行智能分析与预警，所述方法的具体步骤如下：
S1：连接管B设置有多根，在展开的最下一根连接管B上安装固定土压力传感器7(观测电缆从凹槽一处穿入连接管B内)、土体温度传感器8和土体水分传感器10的水分探针9，所述最下一根连接管B的内壁下端设有卡槽，所述底管C(将底管C放置于地面上)的外壁上端设有卡台，将最下一根连接管B内壁上设有的卡槽与底管C外壁上端设有的卡台对齐后用力将该连接管B合并卡接，完成该连接管B与底管C的拼装；再将其他连接管B依次卡接后再与最下一根连接管B卡接；
S2：将与所有土体温度传感器8电连接的测温电缆12、与所有土压力传感器7电连接的观测电缆和与所有土体水分传感器10电连接的高频电缆(用扎线带捆绑后)伸出最上一根连接管B的上端，接着将顶管A下端与最上一根连接管B上端卡接组成组合管，将组合管插入钻孔中；
S3：打开安装门二11，将地表位移传感器测杆5伸出预留孔一，将地表位移传感器6固定放置在顶管A的下支架上(将高频电缆伸出顶管A上端)，所述地表位移传感器6通过高频电缆与终端机2的地表位移采集模块电连接，将终端机2固定放置在顶管A的上支架上；打开安装门一3，将供电电源4固定放置在顶管A的中间支架上，供电电源4通过电源线与终端机2电连接；打开终端机2的开关，开始调试工作，调试完成后盖上管帽1，将管帽1与顶管A卡接完成组装；
S4：按照顶管A上定位线位置固定好组合管，启动供电电源4开始工作；
S5：终端机2将采集的数据存储并无线传输到室内智能化管理中心15，所述室内智能化管理中心15实时记录并处理监测数据，分析边坡体稳定状态并在达到失稳阈值时进行预警，对所有监测数据进行统计汇总，形成边坡稳定分析报告。
本发明中，所述土压力传感器7的出线口和土体温度传感器8的接头处均设有电缆护圈13进行保护。
所述数据处理和预警模块所使用的大数据统计分析为针对土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器监测数据按照时间数列进行动态分析。
所使用的人工智能算法为采用边坡稳定性评价中使用的基于K熵的混沌神经网络模型进行监测数据深入融合的预测分析。混沌神经网络模型采用
Figure BDA0003083433190000081
Figure BDA0003083433190000082
其中i＝1，2，…，N，M为外部输入个数，t为离散时间；N为网络中单元个数；
xi(t+1)是第i个神经元在离散时间t+1的输出；
激励函数yi＝f(Neti)选择sigmoid函数
Figure BDA0003083433190000083
来自网络外部的输入Aj(t)，通过权系数vij作用于xi(t)；
来自神经元网络内部神经元的反馈h(xj(t))，h是激活函数，它通过权值ωij作用于xi(t)；
来自神经元自身的不应性影响g(xi(t))；
阈值θi，α是一正的参数，k是不应性衰减数，0≤k≤1。
以上所述的实施例对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统，其特征在于：包括现场集成监测装置、室内智能化管理中心(15)；所述现场集成监测装置包括定位模块、温度采集模块、水分采集模块、土压力采集模块、地表位移采集模块、数据存储和传输模块；
所述定位模块用于获取土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器埋设位置信息；
所述温度采集模块、水分采集模块、土压力采集模块以及地表位移采集模块分别用于实时自动采集土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器信息；由温度采集模块、水分采集模块、土压力采集模块以及地表位移采集模块集合构成数据采集模块；
所述数据存储和传输模块与定位模块和数据采集模块相连接，将所述位置信息和土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器信息存储并无线传输至室内智能化管理中心(15)；
所述室内智能化管理中心(15)包括数据处理和预警模块，所述数据处理和预警模块与数据存储和传输模块相连接，对土体温度、土体水分、土压力以及地表位移传感器监测数据分析处理并在达到失稳阈值时进行预警；
由定位模块、数据采集模块、数据存储和传输模块组合构成终端机2。
2.根据权利要求1所述的高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统，其特征在于：所述现场集成监测装置还包括组合管、管帽(1)、供电电源(4)、地表位移传感器(6)、一个或多个土压力传感器(7)、一个或多个土体温度传感器(8)及一个或多个土体水分传感器(10)；所述组合管包括顶管(A)、一根或多根连接管(B)及底管(C)；
所述顶管(A)内设有上、中、下三个支架，顶管(A)的侧壁设有两个开口和一个预留孔一，其中一个所述开口处设有安装门一(3)，另一个开口处设有安装门二(11)，所述三个支架上由上至下依次安放终端机(2)、供电电源(4)和地表位移传感器(6)，顶管(A)的上端与管帽(1)可拆卸连接，当所述连接管(B)的数量为一根时，顶管(A)的下端与连接管(B)的上端可拆卸连接，连接管(B)的下端与底管(C)的上端可拆卸连接，连接管(B)的外侧壁上设有凹槽一、凹槽二和凹槽三；当连接管(B)的数量为多根时，每相邻两根连接管(B)可拆卸连接，顶管(A)的下端与最上一根连接管(B)的上端可拆卸连接，最下一根连接管(B)的下端与底管(C)的上端可拆卸连接，每一根连接管(B)的外侧壁上均设有凹槽一、凹槽二和凹槽三；
所述供电电源(4)通过电源线与终端机(2)电连接；所述土压力传感器(7)安放在凹槽一内，所述凹槽一的侧壁设有预留孔二，观测电缆一端穿过预留孔二与土压力传感器(7)电连接，观测电缆另一端与终端机(2)的土压力采集模块电连接；所述凹槽二的侧壁上设有预留孔三，所述土体温度传感器(8)定位安装在预留孔三内，所述测温电缆(12)一端与土体温度传感器(8)电连接，测温电缆(12)另一端与终端机(2)的温度采集模块电连接；所述凹槽三的侧壁上均设有预留孔四，所述预留孔四内定位安装有土体水分传感器(10)的水分探针(9)；所述地表位移传感器(6)及土体水分传感器(10)分别通过高频电缆与终端机(2)的地表位移采集模块及水分采集模块电连接。
3.根据权利要求2所述的高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统，其特征在于：所述顶管(A)为预制的不锈钢方管，顶管(A)的上端设置在管帽(1)内且二者卡接；当所述连接管(B)的数量为一根时，连接管(B)的上端设置在顶管(A)内的下部且二者卡接，所述底管(C)的上端设置在连接管(B)内的下部且二者卡接；
当所述连接管(B)的数量为多根时，最上一根连接管(B)的上端设置在顶管(A)内的下部且二者卡接，每相邻两根连接管(B)的上下端之间卡接，所述底管(C)的上端设置在最下一根连接管(B)内的下部且二者卡接。
4.根据权利要求2所述的高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统，其特征在于：所述连接管(B)为预制的折叠式PVC方管；所述折叠式PVC方管包括两个对半分的PVC半方管，所述两个对半分的PVC半方管的一侧通过销轴铰接，另一侧通过凹槽和凸块卡接。
5.根据权利要求2或4所述的高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统，其特征在于：所述顶管(A)外壁上画有地表面的定位线，便于精准定位所有传感器的埋置深度。
6.根据权利要求2所述的高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统，其特征在于：所述底管(C)为预制的不锈钢锥形管。
7.根据权利要求2所述的高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统，其特征在于：所述管帽(1)为预制的PVC材质方帽。
8.根据权利要求2所述的高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测系统，其特征在于：安放在连接管(B)的凹槽一内的土压力传感器(7)与连接管(B)的管壁间设有泡沫垫(14)。
9.一种利用权利要求2-7中任一权利要求所述的系统实现高寒区边坡多重传感信息融合与智能监测方法，其特征在于：利用数据采集模块自动实时采集边坡土体温度、土体水分、土压力及地表位移信息，并通过人工智能分析模型对边坡土体稳定状态进行智能分析与预警，所述方法的具体步骤如下：
S1：连接管(B)设置有多根，在展开的最下一根连接管(B)上安装固定土压力传感器(7)、土体温度传感器(8)和土体水分传感器(10)的水分探针(9)，所述最下一根连接管(B)的内壁下端设有卡槽，所述底管(C)的外壁上端设有卡台，将最下一根连接管(B)内壁上设有的卡槽与底管(C)外壁上端设有的卡台对齐后用力将该连接管(B)合并卡接，完成该连接管(B)与底管(C)的拼装；再将其他连接管(B)依次卡接后再与最下一根连接管(B)卡接；
S2：将与所有土体温度传感器(8)电连接的测温电缆(12)、与所有土压力传感器(7)电连接的观测电缆和与所有土体水分传感器(10)电连接的高频电缆伸出最上一根连接管(B)的上端，接着将顶管(A)下端与最上一根连接管(B)上端卡接组成组合管，将组合管插入钻孔中；
S3：打开安装门二(11)，将地表位移传感器测杆(5)伸出预留孔一，将地表位移传感器(6)固定放置在顶管(A)的下支架上，所述地表位移传感器(6)通过高频电缆与终端机(2)的地表位移采集模块电连接，将终端机(2)固定放置在顶管(A)的上支架上；打开安装门一(3)，将供电电源(4)固定放置在顶管(A)的中间支架上，供电电源(4)通过电源线与终端机(2)电连接；打开终端机(2)的开关，开始调试工作，调试完成后盖上管帽(1)，将管帽(1)与顶管(A)卡接完成组装；
S4：按照顶管(A)上定位线位置固定好组合管，启动供电电源(4)开始工作；
S5：终端机(2)将采集的数据存储并无线传输到室内智能化管理中心(15)，所述室内智能化管理中心(15)实时记录并处理监测数据，分析边坡体稳定状态并在达到失稳阈值时进行预警，对所有监测数据进行统计汇总，形成边坡稳定分析报告。
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