CN113192295A - 边坡安全监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种边坡安全监测系统及方法，属于安全监测领域。本发明中信息采集模块通过振动传感器采集边坡上的振动信息，并将所述振动信息发送至信息处理模块，其中，所述振动传感器设置于所述边坡上；信息处理模块接收所述振动信息，对所述振动信息进行计算，得到安全隐患信息，并根据所述安全隐患信息判断是否需要进行警报，当需要进行警报时，生成广播预警指令并发送给所述广播预警模块；广播预警模块接收所述广播预警指令，根据所述广播预警确定目标广播设备，以通过所述目标广播设备进行广播预警。通过对振动信息进行计算和分析确定安全隐患的位置并指定目标广播设备进行广播，实现了准确到具体发生安全隐患的边坡部位进行具体位置的警报。

Description

边坡安全监测系统及方法

技术领域

本发明涉及安全监测技术领域，尤其涉及一种边坡安全监测系统及方法。

背景技术

边坡指的是为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面，在工地建筑中有非常多的运用。

现有的边坡安全监测方法是通过采集振动信息或者激光传感器监测边坡的安全状况，在检测到边坡有安全隐患时通过对整个边坡进行警报，不能准确到具体发生安全隐患的边坡部位进行具体位置的警报。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种边坡安全监测系统及方法，旨在解决现有技术不能准确到具体发生安全隐患的边坡部位进行具体位置的警报的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种边坡安全监测系统，所述边坡安全监测系统包括：依次连接的信息采集模块、信息处理模块和广播预警模块；

所述信息采集模块，用于通过振动传感器采集边坡上的振动信息，并将所述振动信息发送至信息处理模块，其中，所述振动传感器设置于所述边坡上；

所述信息处理模块，用于接收所述振动信息，对所述振动信息进行计算，得到安全隐患信息，并根据所述安全隐患信息判断是否需要进行警报，当需要进行警报时，生成广播预警指令并发送给所述广播预警模块；

所述广播预警模块，用于接收所述广播预警指令，根据所述广播预警指令确定目标广播设备，以通过所述目标广播设备进行广播预警。

可选地，所述信息采集模块包括：多个振动传感器组和信息发送模块，其中，各个所述振动传感器组分别包括多个振动传感器；

所述各振动传感器组，用于采集边坡上的振动信息；

所述信息发送模块，用于将所述振动信息发送至信息处理模块；

其中，所述各振动传感器组中的每个所述振动传感器之间相隔预设垂直高度，并安装于边坡上。

可选地，所述信息处理模块包括：计算模块和分析模块；

所述计算模块，用于根据所述振动信息确定距离最近的振动传感器组，并获取所述最近的振动传感器组中传感器接收到振动信号的时间，再获取振动在边坡表面的传播速度与所述边坡的总长度，根据所述时间、所述边坡总长度以及所述传播速度计算得到振源在所述边坡的水平位置信息；

所述分析模块，用于根据所述水平位置信息得到安全隐患信息。

可选地，所述信息处理模块包括：分析模块；

所述分析模块，用于根据所述水平位置信息得到边坡变形的时间序列数据，根据所述时间序列数据得到两相点之间的距离信息；

根据两相点之间的距离信息、相空间相点总数、预设函数系数以及距离阈值得到两相点之间距离概率；

根据所述两相点之间距离概率以及距离阈值得到关联维度；

根据所述关联维度建立维度空间，以通过所述维度空间得到安全隐患信息。

可选地，所述分析模块，还用于获取所述维度空间中的参考相点以及对应的采集时间；

获取所述参考相点对应的临近相点；

根据所述参考相点、采集时间、临近相点、关联维度以及两相点之间的距离信息得到维度空间中相点之间的距离；

根据所述维度空间中相点之间的距离得到安全隐患信息。

可选地，所述分析模块，还用于获取所述安全隐患信息中边坡变形相点之间的距离；

确定所述边坡变形相点之间的距离所处的预警区域；

根据所述预警区域判断是否需要进行警报。

进一步地，为实现上述目的，本发明还提供一种边坡安全监测方法，所述边坡安全监测方法应用于上文所述的边坡安全监测系统，所述边坡安全监测系统包括：信息采集模块、信息处理模块和广播预警模块；

所述边坡安全监测方法包括：

所述信息采集模块通过振动传感器采集边坡上的振动信息，并将所述振动信息发送至信息处理模块，其中，所述振动传感器设置于所述边坡上；

所述信息处理模块接收所述振动信息，对所述振动信息进行计算，得到安全隐患信息，并根据所述安全隐患信息判断是否需要进行警报，当需要进行警报时，生成广播预警指令并发送给所述广播预警模块；

所述广播预警模块接收所述广播预警指令，根据所述广播预警确定目标广播设备，以通过所述目标广播设备进行广播预警。

可选地，所述信息处理模块包括：计算模块和分析模块；

所述信息处理模块接收所述振动信息，对所述振动信息进行计算，得到安全隐患信息，包括：

所述计算模块根据所述振动信息确定距离最近的振动传感器组，并获取所述最近的振动传感器组中传感器接收到振动信号的时间，再获取振动在边坡表面的传播速度，根据所述时间以及所述传播速度计算得到振源在所述边坡的水平位置信息；

所述分析模块根据所述水平位置信息得到安全隐患信息。

可选地，根据所述水平位置信息得到安全隐患信息，包括：

所述分析模块根据所述水平位置信息得到边坡变形的时间序列数据，根据所述时间序列数据得到两相点之间的距离信息；

根据两相点之间的距离信息、相空间相点总数、预设函数系数以及距离阈值得到两相点之间距离概率；

根据所述两相点之间距离概率以及距离阈值得到关联维度；

根据所述关联维度建立维度空间，以通过所述维度空间得到安全隐患信息。

本发明中信息采集模块通过振动传感器采集边坡上的振动信息，并将所述振动信息发送至信息处理模块，其中，所述振动传感器设置于所述边坡上；信息处理模块接收所述振动信息，对所述振动信息进行计算，得到安全隐患信息，并根据所述安全隐患信息判断是否需要进行警报，当需要进行警报时，生成广播预警指令并发送给所述广播预警模块；广播预警模块接收所述广播预警指令，根据所述广播预警确定目标广播设备，以通过所述目标广播设备进行广播预警。通过对振动信息进行计算和分析确定安全隐患的位置并指定目标广播设备进行广播，实现了准确到具体发生安全隐患的边坡部位进行具体位置的警报，让边坡的安全隐患警报更加准确。

附图说明

图1为本发明边坡安全监测系统第一实施例的结构框图；

图2为本发明边坡安全监测系统第二实施例的结构框图；

图3为本发明边坡安全监测系统第三实施例的结构框图；

图4为本发明边坡安全监测方法第一实施例的流程示意图；

图5为本发明边坡安全监测方法第二实施例的流程示意图。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参照图1，图1为本发明边坡安全监测系统第一实施例的结构框图。

在本实施例中，所述边坡安全监测系统包括：依次连接的信息采集模块10、信息处理模块20和广播预警模块30，信息采集模块10、信息处理模块20以及广播预警模块30通过互联网进行通信，实现数据的传输，数据传输协议可采用文件传输协议(FileTransferProtocol，FTP)，也可采用其他传输协议，本实施例中不加以限制。信息采集模块10、信息处理模块20以及广播预警模块30可设置在边坡的不同位置上，也可集中设置在系统管理中心，可以根据实际需求进行相应的设置，本实施例对此不加以限制。

在具体实施中，信息采集模块10通过振动传感器采集边坡上的振动信息，振动传感器可以为相对式，也可以是惯性式，或者其他类型可以实现此功能的振动传感器，本实施例对此不加以限制。振动信息包括振动幅度、振动速度或者其他信息，本实施例对此不加以限制。信息采集模块10采集到边坡上的振动信息之后，将振动信息发送至信息处理模块20。其中，为了实时监测边坡上的振动变化情况，将所有振动传感器设置于边坡上。

进一步地，信息处理模块20接收到振动信息后，对振动信息进行计算得到安全隐患信息，安全隐患信息中包括振源所在的边坡的水平位置信息，以及其他需要的信息，本实施例对此不加以限制。得到安全隐患信息之后，信息处理模块20根据安全隐患信息判断是否需要警报，当需要进行警报时，生成广播预警指令，广播预警指令中包括了目标广播设备信息，以及其他需要的信息，本实施例对此不加以限制。同样地，信息处理模块20生成广播预警指令之后，将广播预警指令发送给广播预警模块30。

在本实施例中，广播预警模块30接收到广播预警指令，根据广播预警指令确定目标广播设备，广播预警模块30接收到广播预警指令之后，从广播预警指令中提取出目标广播设备信息，根据与目标广播设备信息确定目标广播设备。在本实施例中，广播预警模块30确定目标广播设备之后，通过目标广播设备进行预警，预警的方式是广播预警，广播内容可以为任意的声音或者文字广播内容，本实施例对此不加以限制。广播设备可以是喇叭、警笛或者扩音器，或者其他可以实现此功能的设备，本实施例对此不加以限制。广播设备每隔预设水平距离安装于边坡的底部，其中预设水平距离为一个提前设定的距离，本实施例对此不加以限制，例如若预设水平距离为2米，则在边坡的底部每隔2米设置一个广播设备。目标广播设备指的是根据振源所在的边坡的水平位置信息确定的水平位置最接近的广播设备，例如当水平位置为距离边坡最左端15米，而预设水平距离为4米时，第四个广播设备距离边坡最左端16米，则距离振源所在的水平位置最近的广播设备为从左向右数第四个广播设备，故将此广播设备定为目标广播设备。

本发明中信息采集模块通过振动传感器采集边坡上的振动信息，并将所述振动信息发送至信息处理模块，其中，所述振动传感器设置于所述边坡上；信息处理模块接收所述振动信息，对所述振动信息进行计算，得到安全隐患信息，并根据所述安全隐患信息判断是否需要进行警报，当需要进行警报时，生成广播预警指令并发送给所述广播预警模块；广播预警模块接收所述广播预警指令，根据所述广播预警确定目标广播设备，以通过所述目标广播设备进行广播预警。通过对振动信息进行计算和分析确定安全隐患的位置并指定目标广播设备进行广播，实现了准确到具体发生安全隐患的边坡部位进行具体位置的警报，让边坡的安全隐患警报更加准确。

进一步地，参照图2，图2为本发明边坡安全监测系统第二实施例的结构框图。

在本实施例中，信息采集模块10中的各振动传感器组40采集边坡上的振动信息，每个振动传感器组40中都包括了若干个振动传感器，并将每个振动传感器采集到的振动信息发送给信息发送模块50。

在具体实施中，信息发送模块50在接收到振动信息后，根据每个振动传感器所采集到的振动信息汇总后得到最终的振动信息，并将最终的振动信息发送给计算模块60。

进一步地，各振动传感器组40中的每个振动传感器之间相隔预设垂直高度并安装于边坡上，同一个振动传感器组40中的振动传感器安装的垂直高度是相同的，预设垂直高度是一个预先设定的长度值，代表着每个振动传感器在垂直高度上所间隔的距离，例如，当预设垂直高度为1米时，在边坡上每个1米的垂直距离就放置一个振动传感器。

在本实施例中，计算模块60在接收到振动信息后，根据振动信息确定距离最近的振动传感器组，计算模块60从振动信息中搜索到检测到振动最强烈并且最早接收到振动信息的振动传感器组。然后计算模块60获取距离最近的振动传感器组接收到振动信号的时间以及振动在边坡表面的传播速度，再根据与接收到振动信号的时间以及振动在边坡表面的传播速度计算出振源在边坡的水平位置信息，水平位置信息中包括振源的位置距离边坡最左边或者最右边的水平距离，本实施例对此不加以限制。

其中，在本实施例中，以每个振动传感器组40中有两个振动传感器为例，并且水平位置信息指的是振源的位置距离边坡最左端的水平距离，假设最近的振动传感器组40接收到振动信号的时间分别为T₁和T₂，振动在边坡表面的传播速度为v₀，边坡的总长度X,则可以求得距离最近的振动传感器组40中的两个振动传感器接收到振动信号的时间差为：

Δt＝T₁-T₂，

则振源位置距离边坡最左端的水平距离为

在具体实施中，计算出水平位置信息之后，将水平位置信息以及其他需要的信息进行汇总，得到安全隐患信息，其他需要的信息可以为其他有关振动情况的信息，本实施例对此不加以限制。当计算出水平位置信息之后，分析模块70根据水平位置信息得到边坡变形的时间序列数据，时间序列数据指的是该位置的时间序列数据{x_i}{i＝1,2,3,…n}。然后根据时间序列数据得到两相点之间的距离信息，设定一个固定的时间间隔τ，τ为一个提前设定的固定的数据，本实施例对此不加以限制。然后根据τ将时间序列x(t)延拓成为一个m维相空间的相性分布。最终得到的τ和m即两相点之间的距离信息。

进一步地，根据两相点之间的距离信息、相空间相点总数、预设函数系数以及距离阈值得到两相点之间距离概率，两相点之间的距离信息为固定时间间隔τ和相空间维数m，相空间相点总数为N，预设函数系数θ以及距离阈值r，预设函数系数θ为Heaviside函数。

其中，两相点之间的距离概率C_m(r)的计算过程如下：

假设{X_i}是相空间中的N个相点，假设两个相点X_i和X_j之间的距离为ρ(X_i,X_j)，所以可以得到ρ(X_i,X_j)的表达式为：

则两个相点之间的距离小于r的概率为：

在本实施例中，计算得到两相点之间距离概率之后，根据两相点之间距离概率以及距离阈值得到关联维度，在相空间中，对于任意一个给定的r，则可以计算得到系统关联位数D₂的计算公式为：

在具体实施中，根据所述关联维度建立维度空间，以通过所述维度空间得到安全隐患信息，指的是根据边坡变形数据重构相空间，在这个相空间中，任何一个相点都表示了边坡变形的一个状态。

进一步地，分析模块70还用于获取维度空间中的参考相点以及对应的采集时间，参考相点为任意指定的维度空间中的一个相点，参考相点为X(t_k)，参考相点对应的采集时间就是接受到振动信息的当前时间t_k。

在本实施例中，分析模块70还获取了参考相点对应的临近相点，临近相点指的是在相空间中距离参考相点X(t_k)距离最近的相点X(t_b1)。

在具体实施中，分析模块70根据参考相点、采集时间、临近相点、关联维度以及两相点之间的距离信息得到维度空间中相点之间的距离，其中，参考相点为X(t_k)，采集时间为t_k，临近相点为X(t_b1)，关联维度为D₂，维度空间中相点的距离在本实施例中指的是参考相点X(t_k)与临近相点X(t_b1)之间的距离，所以维度空间中相点之间的距离计算方法为：

进一步地，分析模块70根据维度空间中相点之间的距离得到安全隐患信息，其中安全隐患信息中包括维度空间中相点之间的距离Z,也可以包括其他信息，本实施例对此不加以限制。

在本实施例中，分析模块70还用于获取安全隐患信息中边坡变形相点之间的距离，然后确定边坡变形相点之间的距离所处的预警区域，其中两相点之间的距离Z对应的预警区域对照为：

根据两相点之间的距离Z的大小判断其所在的预警区域，例如，当Z＝0.11,则此时两相点的距离处于橙色预警区。

在具体实施中，分析模块70根据预警区域判断是否需要进行警报，当此时两相点之间的距离Z处于橙色预警区和红色预警区时，则需要进行警报，如果两相点之间的距离Z处于微变形区和正常变形区时，则不需要进行警报。

本实施例中，通过振动传感器组40获取振动信息然后经过信息发送模块50发送给计算模块60和分析模块70，经过一系列的计算确定振动的位置以及是否需要进行警报，通过计算得出维度空间中相点之间的距离再判断其处于的预警区域，可以清楚而准确的判断是否需要进行警报，防止因为除了边坡形变以外的情况进行错误警报。

进一步地，参照图3，图3为本发明边坡安全监测系统第三实施例的结构框图。

在本实施例中，广播预警模块30将安全隐患信息发送给记录查询模块80，然后根据安全隐患信息查询已报警的历史记录，已报警的历史记录指的是根据分析模块70判断的需要进行广播预警之后，目标广播设备进行警报的记录，每当目标广播设备进行警报时，都将当次安全隐患信息进行记录并储存。当已报警的历史记录中存有安全隐患信息时，生成严重预警指令，严重预警指令是区别于广播预警指令的另一种指令，两种指令并不相同。然后记录查询模块80将严重预警指令发送至所述广播预警模块30，以使所述广播预警模块30通知目标广播设备进行广播预警，此时的目标广播设备可以是一个也可以是若干个广播设备，本实施例对此不加以限制。

本实施例中，通过记录查询模块80查询曾经的警报记录，当有同一个位置之前进行过广播警报的时候，进行严重警报提醒，以警报附近的人危险程度，提高了用户的使用体验。

参照图4，图4为本发明边坡安全监测方法第一实施例的流程示意图，所述边坡安全监测方法应用于边坡安全监测系统，所述边坡安全监测系统包括：信息采集模块、信息处理模块和广播预警模块；

所述边坡安全监测方法包括：

步骤S10：所述信息采集模块通过振动传感器采集边坡上的振动信息，并将所述振动信息发送至信息处理模块，其中，所述振动传感器设置于所述边坡上。

在本实施例中，所述边坡安全监测系统包括：信息采集模块10、信息处理模块20和广播预警模块30，信息采集模块10、信息处理模块20以及广播预警模块30通过互联网进行通信，实现数据的传输，数据传输协议可采用文件传输协议(FileTransferProtocol，FTP)，也可采用其他传输协议，本实施例中不加以限制。信息采集模块10、信息处理模块20以及广播预警模块30可设置在边坡的不同位置上，也可集中设置在系统管理中心，可以根据实际需求进行相应的设置，本实施例对此不加以限制。

在具体实施中，信息采集模块10通过振动传感器采集边坡上的振动信息，振动传感器可以为相对式，也可以是惯性式，或者其他类型可以实现此功能的振动传感器，本实施例对此不加以限制。振动信息包括振动幅度、振动速度或者其他信息，本实施例对此不加以限制。信息采集模块10采集到边坡上的振动信息之后，将振动信息发送至信息处理模块20。其中，为了实时监测边坡上的振动变化情况，将所有振动传感器设置于边坡上。

步骤S20：所述信息处理模块接收所述振动信息，对所述振动信息进行计算，得到安全隐患信息，并根据所述安全隐患信息判断是否需要进行警报，当需要进行警报时，生成广播预警指令并发送给所述广播预警模块。

进一步地，信息处理模块20接收到振动信息后，对振动信息进行计算得到安全隐患信息，安全隐患信息中包括振源所在的边坡的水平位置信息，以及其他需要的信息，本实施例对此不加以限制。得到安全隐患信息之后，信息处理模块20根据安全隐患信息判断是否需要警报，当需要进行警报时，生成广播预警指令，广播预警指令中包括了目标广播设备信息，以及其他需要的信息，本实施例对此不加以限制。同样地，信息处理模块20生成广播预警指令之后，将广播预警指令发送给广播预警模块30。

步骤S30：所述广播预警模块接收所述广播预警指令，根据所述广播预警确定目标广播设备，以通过所述目标广播设备进行广播预警。

在本实施例中，广播预警模块30接收到广播预警指令，根据广播预警指令确定目标广播设备，广播预警模块30接收到广播预警指令之后，从广播预警指令中提取出目标广播设备信息，根据与目标广播设备信息确定目标广播设备。在本实施例中，广播预警模块30确定目标广播设备之后，通过目标广播设备进行预警，预警的方式是广播预警，广播内容可以为任意的声音或者文字广播内容，本实施例对此不加以限制。广播设备可以是喇叭、警笛或者扩音器，或者其他可以实现此功能的设备，本实施例对此不加以限制。广播设备每隔预设水平距离安装于边坡的底部，其中预设水平距离为一个提前设定的距离，本实施例对此不加以限制，例如若预设水平距离为2米，则在边坡的底部每隔2米设置一个广播设备。目标广播设备指的是根据振源所在的边坡的水平位置信息确定的水平位置最接近的广播设备，例如当水平位置为距离边坡最左端15米，而预设水平距离为4米时，第四个广播设备距离边坡最左端16米，则距离振源所在的水平位置最近的广播设备为从左向右数第四个广播设备，故将此广播设备定为目标广播设备。

本发明中信息采集模块通过振动传感器采集边坡上的振动信息，并将所述振动信息发送至信息处理模块，其中，所述振动传感器设置于所述边坡上；信息处理模块接收所述振动信息，对所述振动信息进行计算，得到安全隐患信息，并根据所述安全隐患信息判断是否需要进行警报，当需要进行警报时，生成广播预警指令并发送给所述广播预警模块；广播预警模块接收所述广播预警指令，根据所述广播预警确定目标广播设备，以通过所述目标广播设备进行广播预警。通过对振动信息进行计算和分析确定安全隐患的位置并指定目标广播设备进行广播，实现了准确到具体发生安全隐患的边坡部位进行具体位置的警报，让边坡的安全隐患警报更加准确。

图5为本发明边坡安全监测方法第二实施例的流程示意图，基于上述第一实施例，提出本发明边坡安全监测方法第二实施例。

本实施例中所述步骤S20，包括：

步骤S201：所述计算模块根据所述振动信息确定距离最近的振动传感器组，并获取所述最近的振动传感器组中传感器接收到振动信号的时间，再获取振动在边坡表面的传播速度，根据所述时间以及所述传播速度计算得到振源在所述边坡的水平位置信息，根据所述水平位置信息得到安全隐患信息。

在本实施例中，计算模块60在接收到振动信息后，根据振动信息确定距离最近的振动传感器组，计算模块60从振动信息中搜索到检测到振动最强烈并且最早接收到振动信息的振动传感器组。然后计算模块60获取距离最近的振动传感器组接收到振动信号的时间以及振动在边坡表面的传播速度，再根据与接收到振动信号的时间以及振动在边坡表面的传播速度计算出振源在边坡的水平位置信息，水平位置信息中包括振源的位置距离边坡最左边或者最右边的水平距离，本实施例对此不加以限制。

其中，在本实施例中，以每个振动传感器组40中有两个振动传感器为例，并且水平位置信息指的是振源的位置距离边坡最左端的水平距离，假设最近的振动传感器组40接收到振动信号的时间分别为T₁和T₂，振动在边坡表面的传播速度为v₀，边坡的总长度X,则可以求得距离最近的振动传感器组40中的两个振动传感器接收到振动信号的时间差为：

Δt＝T₁-T₂；

则振源位置距离边坡最左端的水平距离为

步骤S202：所述分析模块根据所述水平位置信息得到边坡变形的时间序列数据，根据所述时间序列数据得到两相点之间的距离信息。

在具体实施中，计算出水平位置信息之后，将水平位置信息以及其他需要的信息进行汇总，得到安全隐患信息，其他需要的信息可以为其他有关振动情况的信息，本实施例对此不加以限制。当计算出水平位置信息之后，分析模块70根据水平位置信息得到边坡变形的时间序列数据，时间序列数据指的是该位置的时间序列数据{x_i}{i＝1,2,3,…n}。然后根据时间序列数据得到两相点之间的距离信息，设定一个固定的时间间隔τ，τ为一个提前设定的固定的数据，本实施例对此不加以限制。然后根据τ将时间序列x(t)延拓成为一个m维相空间的相性分布。最终得到的τ和m即两相点之间的距离信息。

步骤S203：根据两相点之间的距离信息、相空间相点总数、预设函数系数以及距离阈值得到两相点之间距离概率。

进一步地，根据两相点之间的距离信息、相空间相点总数、预设函数系数以及距离阈值得到两相点之间距离概率，两相点之间的距离信息为固定时间间隔τ和相空间维数m，相空间相点总数为N，预设函数系数θ以及距离阈值r，预设函数系数θ为Heaviside函数。

其中，两相点之间的距离概率C_m(r)的计算过程如下：

假设{X_i}是相空间中的N个相点，假设两个相点X_i和X_j之间的距离为ρ(X_i,X_j)，所以可以得到ρ(X_i,X_j)的表达式为：

则两个相点之间的距离小于r的概率为：

步骤S204：根据所述两相点之间距离概率以及距离阈值得到关联维度。

在本实施例中，计算得到两相点之间距离概率之后，根据两相点之间距离概率以及距离阈值得到关联维度，在相空间中，对于任意一个给定的r，则可以计算得到系统关联位数D₂的计算公式为：

步骤S205：根据所述关联维度建立维度空间，以通过所述维度空间得到安全隐患信息。

在具体实施中，根据所述关联维度建立维度空间，以通过所述维度空间得到安全隐患信息，指的是根据边坡变形数据重构相空间，在这个相空间中，任何一个相点都表示了边坡变形的一个状态。

本实施例中，通过振动传感器组40获取振动信息然后经过信息发送模块50发送给计算模块60和分析模块70，经过一系列的计算确定振动的位置以及是否需要进行警报，通过计算得出维度空间中相点之间的距离再判断其处于的预警区域，可以清楚而准确的判断是否需要进行警报，防止因为除了边坡形变以外的情况进行错误警报。

此外，需要说明的是，在本文中，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，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory，ROM)/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种边坡安全监测系统，其特征在于，所述边坡安全监测系统包括：依次连接的信息采集模块、信息处理模块和广播预警模块；

所述信息采集模块，用于通过振动传感器采集边坡上的振动信息，并将所述振动信息发送至信息处理模块，其中，所述振动传感器设置于所述边坡上；

所述信息处理模块，用于接收所述振动信息，对所述振动信息进行计算，得到安全隐患信息，并根据所述安全隐患信息判断是否需要进行警报，当需要进行警报时，生成广播预警指令并发送给所述广播预警模块；

所述广播预警模块，用于接收所述广播预警指令，根据所述广播预警指令确定目标广播设备，以通过所述目标广播设备进行广播预警。

2.如权利要求1所述的边坡安全监测系统，其特征在于，所述信息采集模块包括：多个振动传感器组和信息发送模块，其中，各个所述振动传感器组分别包括多个振动传感器；

所述各振动传感器组，用于采集边坡上的振动信息；

所述信息发送模块，用于将所述振动信息发送至信息处理模块；

其中，所述各振动传感器组中的每个所述振动传感器之间相隔预设垂直高度，并安装于所述边坡上。

3.如权利要求2所述的边坡安全监测系统，其特征在于，所述信息处理模块包括：计算模块和分析模块；

所述计算模块，用于根据所述振动信息确定距离最近的振动传感器组，并获取所述最近的振动传感器组中传感器接收到振动信号的时间，再获取振动在边坡表面的传播速度与所述边坡的总长度，根据所述时间、所述边坡总长度以及所述传播速度计算得到振源在所述边坡的水平位置信息；

所述分析模块，用于根据所述水平位置信息得到安全隐患信息。

4.如权利要求3所述的边坡安全监测系统，其特征在于，所述分析模块，用于根据所述水平位置信息得到边坡变形的时间序列数据，根据所述时间序列数据得到两相点之间的距离信息；

根据两相点之间的距离信息、相空间相点总数、预设函数系数以及距离阈值得到两相点之间距离概率；

根据所述两相点之间距离概率以及距离阈值得到关联维度；

根据所述关联维度建立维度空间，以通过所述维度空间得到安全隐患信息。

5.如权利要求4所述的边坡安全监测系统，其特征在于，所述分析模块，还用于获取所述维度空间中的参考相点以及对应的采集时间；

获取所述参考相点对应的临近相点；

根据所述参考相点、采集时间、临近相点、关联维度以及两相点之间的距离信息得到维度空间中相点之间的距离；

根据所述维度空间中相点之间的距离得到安全隐患信息。

6.如权利要求4所述的边坡安全监测系统，其特征在于，所述分析模块，还用于获取所述安全隐患信息中边坡变形相点之间的距离；

确定所述边坡变形相点之间的距离所处的预警区域；

根据所述预警区域判断是否需要进行警报。

7.如权利要求1所述的边坡安全监测系统，其特征在于，所述边坡安全监测系统还包括：记录查询模块；

所述广播预警模块，还用于将所述安全隐患信息发送给所述记录查询模块；

所述记录查询模块，用于根据所述安全隐患信息查询已报警的历史记录，当所述已报警的历史记录中存有所述安全隐患信息时，生成严重预警指令，并发送至所述广播预警模块，以使所述广播预警模块通知目标广播设备进行广播预警。

8.一种边坡安全监测方法，其特征在于，所述边坡安全监测方法应用于如权利要求1至7中任一项所述的边坡安全监测系统，所述边坡安全监测系统包括：依次连接的信息采集模块、信息处理模块和广播预警模块；

所述边坡安全监测方法包括：

所述信息采集模块通过振动传感器采集边坡上的振动信息，并将所述振动信息发送至信息处理模块，其中，所述振动传感器设置于所述边坡上；

所述信息处理模块接收所述振动信息，对所述振动信息进行计算，得到安全隐患信息，并根据所述安全隐患信息判断是否需要进行警报，当需要进行警报时，生成广播预警指令并发送给所述广播预警模块；

所述广播预警模块接收所述广播预警指令，根据所述广播预警指令确定目标广播设备，以通过所述目标广播设备进行广播预警。

9.如权利要求8所述的边坡安全监测方法，其特征在于，所述信息处理模块包括：计算模块和分析模块；

所述信息处理模块接收所述振动信息，对所述振动信息进行计算，得到安全隐患信息，包括：

所述计算模块根据所述振动信息确定距离最近的振动传感器组，并获取所述最近的振动传感器组中传感器接收到振动信号的时间，再获取振动在边坡表面的传播速度，根据所述时间以及所述传播速度计算得到振源在所述边坡的水平位置信息；

所述分析模块根据所述水平位置信息得到安全隐患信息。

10.如权利要求9所述的边坡安全监测方法，其特征在于，根据所述水平位置信息得到安全隐患信息，包括：

所述分析模块根据所述水平位置信息得到边坡变形的时间序列数据，根据所述时间序列数据得到两相点之间的距离信息；

根据两相点之间的距离信息、相空间相点总数、预设函数系数以及距离阈值得到两相点之间距离概率；

根据所述两相点之间距离概率以及距离阈值得到关联维度；

根据所述关联维度建立维度空间，以通过所述维度空间得到安全隐患信息。

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