CN116467608A - 一种边坡的监测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents

一种边坡的监测方法、装置、设备及存储介质 Download PDF

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CN116467608A CN202310349073.0A CN202310349073A CN116467608A CN 116467608 A CN116467608 A CN 116467608A CN 202310349073 A CN202310349073 A CN 202310349073A CN 116467608 A CN116467608 A CN 116467608A
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Abstract

本发明公开了一种边坡的监测方法、装置、设备及存储介质，方法主要包括：根据不同的坡度匹配不同的理论滑坡概率，以不同的理论滑坡概率为基础针对不同坡度的边坡匹配不同时间间隔的监测间隔，对于理论滑坡概率越高的边坡采取越短的监测间隔，相反对理论滑坡概率越低的边坡，监测间隔就相对更长。本发明的整套监测流程均可通过电子设备或装置来完成，不需要监测人员进行现场监测，从而保证了监测人员的人身安全同时也降低了监测人员的工作强度，监测人员只需在远端获取监测数据及信号即可，且可根据不同坡度的边坡设置不同间隔长度的监测时长，对于理论滑坡概率越高的边坡采取越短的监测间隔，对理论滑坡概率越低的边坡，监测间隔就相对更长。

Description

一种边坡的监测方法、装置、设备及存储介质
技术领域
本发明涉及地质灾害预警设施技术领域，尤其涉及一种边坡的监测方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
边坡是指为保证路基的稳定性，在道路的路基两侧建设的具有一定坡度的坡面。边坡的稳定性会直接影响道路安全，常见的边坡安全隐患有裂缝和滑移，裂缝分为横向裂缝和纵向裂缝，横向裂缝更为常见，若边坡为土质斜坡，则安全隐患更为明显，通常体现为滑坡、泥石流等，在前述安全隐患的初期阶段，通常可以直接修复或加固以避免更为严重的安全事故。
目前对于边坡的监测主要是靠人工为主，仪器为辅进行监测，在建设及运营期间的边坡监测，主要是在边坡上设置监测桩，由技术人员测量监测桩进行数据对比，来检查边坡的位移及土压力情况，监测的工作量很大，周期较长，费用较高，不能及时地监测及了解边坡稳定情况，若在监测现场由于人员、设备在边坡上移动，导致具有潜在损坏条件的边坡由于人员的走动、设备的取放产生的冲击导致边坡突然损坏，容易造成安全事故。
中国专利“201710954900.3－危险边坡监测预警系统及方法”公开了“一种危险边坡监测预警系统，其包括：传感器单元、第一存储单元、第二存储单元、预警分析单元以及预警决策单元。其中，传感器单元用于监测边坡监测点的位移、土压力、小时降雨量以及日降雨量。第一存储单元用于储存传感器单元获取的监测数据。第二存储单元用于存储边坡监测点的地质环境数据。预警分析单元用于根据采集的数据判断是否进行预警。预警决策单元用于根据预警分析单元的判断结果对边坡险情标记等级并发出报警信息。”该专利通过传感器监测的边坡监测点处的位移、土压力、小时降雨量以及日降雨量并形成分级预警，来提醒用户边坡的危险等级。但在实际应用中，边坡的坡度并非同一数值，边坡的坡度根据山体形状、道路形状进行适应性变化，使得一整条连续的边坡通常存在不止一个坡度，且不同坡度的边坡发生损坏的概率不同，该专利也并未公开有关不同坡度的处理方式的内容。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种边坡的监测方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中技术人员测量监测桩进行数据对比，来检查边坡的位移及土压力情况，监测的工作量很大，周期较长，费用较高，不能及时地监测及了解边坡稳定情况，若在监测现场由于人员、设备在边坡上移动，导致具有潜在损坏条件的边坡由于人员的走动、设备的取放产生的冲击导致边坡突然损坏，容易造成安全事故的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种边坡的监测方法，所述边坡包括至少两段不同坡度的第一边坡和第二边坡，所述监测方法包括：
分别获取所述第一边坡与所述第二边坡的第一坡度和第二坡度；
分别获取与所述第一坡度相匹配的第一理论滑坡概率，以及与所述第二坡度相匹配的第二理论滑坡概率；
间隔预设时长分别获取所述第一边坡与所述第二边坡的第一参数和第二参数；
根据所述第一理论滑坡概率以预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第一坡度相匹配的第一时间间隔，并根据第二理论滑坡概率以所述预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第二坡度相匹配的第二时间间隔；
根据所述第一时间间隔获取所述第一参数的第一变化值，并分别判断所述第一变化值是否超过第一预设阈值，若是，则生成第一预警信号并发送至外部接收端；
根据所述第二时间间隔获取所述第二参数的第二变化值，并分别判断所述第二变化值是否超过第二预设阈值，若是，则生成第二预警信号并发送至外部接收端。
作为本申请的进一步改进，分别获取与所述第一坡度相匹配的第一理论滑坡概率，以及与所述第二坡度相匹配的第二理论滑坡概率，包括：
以预设范围内的若干个理论坡度值建立样本数量为n的序列xi；
获取所述序列的最小值xmin与最大值xmax，并根据所述最小值xmin与所述最大值xmax计算得到所述序列xi的极差R及分组数N；
根据所述极差R与所述分组数N计算组距d，根据所述组距d和所述分组数N构建数量为N个的分组区间；
分别获取每个分组区间的上限值Ak-1和下限值Ak，并根据所述上限值Ak-1和所述下限值Ak获取所述序列xi位于区间(Ak-1,Ak]内的频数Nk；
根据式(1)获取所述序列xi位于所述区间(Ak-1,Ak]的理论概率Pk；
Pk＝P(Ak-1<xi<Ak)＝F(Ak)-F(Ak-1) (1)；
其中，
其中，为所述序列xi的平均值，S为所述序列xi的标准差；
根据所述频数Nk与所述理论概率Pk的差值，通过式(2)构建统计表χ2：
在所述统计表χ2中分别匹配所述第一坡度、所述第二坡度各自相应的滑坡概率即为所述第一理论滑坡概率P1与所述第二理论滑坡概率P2。
作为本申请的进一步改进，根据所述第一理论滑坡概率以预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第一坡度相匹配的第一时间间隔，并根据第二理论滑坡概率以所述预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第二坡度相匹配的第二时间间隔，包括：
在所述统计表χ2中分别匹配所述第一坡度、所述第二坡度各自相应的滑坡概率即为所述第一理论滑坡概率P1与所述第二理论滑坡概率P2；
根据式(3)计算得到所述第一时间间隔Δt1：
其中，k1为所述第一边坡的第一环境影响因子，T为所述预设时长；
根据式(4)计算得到所述第二时间间隔Δt2；
其中，k2为所述第二边坡的第二环境影响因子。
作为本申请的进一步改进，根据所述第一理论滑坡概率以预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第一坡度相匹配的第一时间间隔，并根据第二理论滑坡概率以所述预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第二坡度相匹配的第二时间间隔，之后，包括：
分别记录每个第一时间间隔的第一时间戳，以自然时间为第一横轴、以所述第一参数为第一纵轴生成第一直角坐标系；
在所述第一直角坐标系中以每个第一时间戳为第一横坐标、以每个第一参数的数值为第一纵坐标生成第一坐标点，并依次连接相邻的第一坐标点形成第一曲线；
判断所述第一变化值是否超过所述第一预设阈值，若是，则生成所述第一预警信号并获取所述第一预警信号的第二时间戳；
在所述第一横轴上输出并标记所述第二时间戳，并将所述第二时间戳沿所述第一纵轴的方向延伸至所述第一曲线形成第一交点；
在所述第一交点输出并标记所述第一预警信号。
作为本申请的进一步改进，根据所述第一理论滑坡概率以预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第一坡度相匹配的第一时间间隔，并根据第二理论滑坡概率以所述预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第二坡度相匹配的第二时间间隔，之后，包括：
分别记录每个第二时间间隔的第三时间戳，以自然时间为第二横轴、以所述第二参数的数值为第二纵轴生成第二直角坐标系；
在所述第二直角坐标系中以每个第三时间戳为第二横坐标、以每个第二参数为第二纵坐标生成第二坐标点，并依次连接相邻的第二坐标点形成第二曲线；
判断所述第二变化值是否超过所述第二预设阈值，若是，则生成所述第二预警信号并获取所述第二预警信号的第四时间戳；
在所述第二横轴上输出并标记所述第四时间戳，并将所述第四时间戳沿所述第二纵轴的方向延伸至所述第二曲线形成第二交点；
在所述第二交点输出并标记所述第二预警信号。
作为本申请的进一步改进，根据所述第一时间间隔获取所述第一参数的第一变化值，并分别判断所述第一变化值是否超过第一预设阈值，若是，则生成第一预警信号并发送至外部接收端，之后，包括：
获取所述第一变化值超过所述第一预设阈值的第一超出时长；
判断所述第一超出时长是否超过第三预设阈值，若是，则生成第一现场确认需求信号并发送至外部接收端。
作为本申请的进一步改进，根据所述第二时间间隔获取所述第二参数的第二变化值，并分别判断所述第二变化值是否超过第二预设阈值，若是，则生成第二预警信号并发送至外部接收端，之后，包括：
获取所述第二变化值超过所述第二预设阈值的第二超出时长；
判断所述第二超出时长是否超过第四预设阈值，若是，则生成第二现场确认需求信号并发送至外部接收端。
为实现上述目的，本发明还提供了如下技术方案：
一种边坡的监测装置，其应用于如上述的监测方法，所述监测装置包括：
坡度获取模块，用于分别获取所述第一边坡与所述第二边坡的第一坡度和第二坡度；
概率获取模块，用于分别获取与所述第一坡度相匹配的第一理论滑坡概率，以及与所述第二坡度相匹配的第二理论滑坡概率；
参数获取模块，用于间隔预设时长分别获取所述第一边坡与所述第二边坡的第一参数和第二参数；
加权计算模块，用于根据所述第一理论滑坡概率以预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第一坡度相匹配的第一时间间隔，并根据第二理论滑坡概率以所述预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第二坡度相匹配的第二时间间隔；
第一判断与预警模块，用于根据所述第一时间间隔获取所述第一参数的第一变化值，并分别判断所述第一变化值是否超过第一预设阈值，若是，则生成第一预警信号并发送至外部接收端；
第二判断与预警模块，用于根据所述第二时间间隔获取所述第二参数的第二变化值，并分别判断所述第二变化值是否超过第二预设阈值，若是，则生成第二预警信号并发送至外部接收端。
为实现上述目的，本发明还提供了如下技术方案：
一种电子设备，包括处理器、以及与所述处理器耦接的存储器，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令；所述处理器执行所述存储器存储的所述程序指令时实现如上述的边坡的监测方法。
为实现上述目的，本发明还提供了如下技术方案：
一种存储介质，所述存储介质内存储有程序指令，所述程序指令被处理器执行时实现能够实现如上述的边坡的监测方法。
本申请通过获取每个边坡的坡度，并根据不同的坡度匹配不同的理论滑坡概率，以不同的理论滑坡概率为基础针对不同坡度的边坡匹配不同时间间隔的监测间隔，对于理论滑坡概率越高的边坡采取越短的监测间隔，相反对理论滑坡概率越低的边坡，监测间隔就相对更长，且整套监测流程均可通过电子设备或装置来完成，不需要监测人员进行现场监测，从而保证了监测人员的人身安全同时也降低了监测人员的工作强度，监测人员只需在远端获取监测数据及信号即可。
附图说明
图1为本申请边坡的监测方法一个实施例的步骤流程示意图；
图2为本申请边坡的监测装置一个实施例的功能模块示意图；
图3为本申请电子设备一个实施例的结构示意图；
图4为本申请存储介质一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请中的术语“第一”“第二”“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”“第二”“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
如图1所示，一种边坡的监测方法，边坡包括至少两段不同坡度的第一边坡和第二边坡，该监测方法包括如下步骤：
步骤S1，分别获取第一边坡与第二边坡的第一坡度和第二坡度。
步骤S2，分别获取与第一坡度相匹配的第一理论滑坡概率，以及与第二坡度相匹配的第二理论滑坡概率。
步骤S3，间隔预设时长分别获取第一边坡与第二边坡的第一参数和第二参数。
步骤S4，根据第一理论滑坡概率以预设算法加权至预设时长以形成与第一坡度相匹配的第一时间间隔，并根据第二理论滑坡概率以预设算法加权至预设时长以形成与第二坡度相匹配的第二时间间隔。
步骤S5，根据第一时间间隔获取第一参数的第一变化值，并分别判断第一变化值是否超过第一预设阈值，若第一变化值超过第一预设阈值，则执行步骤S6。
步骤S6，生成第一预警信号并发送至外部接收端。
步骤S7，根据第二时间间隔获取第二参数的第二变化值，并分别判断第二变化值是否超过第二预设阈值，若第二变化值超过第二预设阈值，则执行步骤S8。
步骤S8，生成第二预警信号并发送至外部接收端。
优选地，第一参数包括基于第一边坡的土压力数据、位移数据等；第二参数包括基于第二边坡的土压力数据、位移数据等。
优选地，若需要测量第一边坡或第二边坡的土压力数据，则可通过在第一边坡或第二边坡内预埋预设深度的压力传感器，若需要测量第一边坡或第二边坡的位移数据，则可通过在第一边坡的一侧、第二边坡的一侧安装红外传感器、视频监测仪等即可实现。
进一步地，步骤S2具体包括如下步骤：
步骤S21，以预设范围内的若干个理论坡度值建立样本数量为n的序列xi。步骤S22，获取序列的最小值xmin与最大值xmax，并根据最小值xmin与最大值xmax计算得到序列xi的极差R及分组数N。
步骤S23，根据极差R与分组数N计算组距d，根据组距d和分组数N构建数量为N个的分组区间。
步骤S24，分别获取每个分组区间的上限值Ak-1和下限值Ak，并根据上限值Ak-1和下限值Ak获取序列xi位于区间(Ak-1,Ak]内的频数Nk。
步骤S25，根据式(1)获取序列xi位于区间(Ak-1,Ak]的理论概率Pk。
Pk＝P(Ak-1<xi<Ak)＝F(Ak)-F(Ak-1) (1)。
其中，
其中，为序列xi的平均值，S为序列xi的标准差。
步骤S26，根据频数Nk与理论概率Pk的差值，通过式(2)构建统计表χ2：
步骤S27，在统计表χ2中分别匹配第一坡度、第二坡度各自相应的滑坡概率即为第一理论滑坡概率P1与第二理论滑坡概率P2。
优选地，为了提升统计表χ2的准确性或适应不同材质的边坡，可通过对待监测边坡进行预实验，以准确获取待监测边坡的第一理论滑坡概率P1与第二理论滑坡概率P2。
优选地，本实施例对土质边坡进行了预实验，请参见表1：
表1
其中，本次预实验以5°为一个区间对土质边坡的坡度进行分组，对0°至45°的土质边坡进行了预实验，并对频次和频率进行统计形成表1。
优选地，以表1为基础，统计表χ2的一种数据样式如下表2所示：
区间组数序号 区间坡度范围 频数Nk 频率Nk/n 实验所得概率
1 (0°,5°] 5 0.05 0.005
2 (5°,10°] 5 0.05 0.011
3 (10°,15°] 10 0.10 0.020
4 (15°,20°] 15 0.15 0.053
5 (20°,25°] 15 0.15 0.100
6 (25°,30°] 15 0.15 0.147
7 (30°,35°] 15 0.15 0.180
8 (35°,40°] 10 0.10 0.171
9 (40°,45°] 10 0.10 0.131
表2
进一步地，步骤S4具体包括如下步骤：
步骤S41，在统计表χ2中分别匹配第一坡度、第二坡度各自相应的滑坡概率即为第一理论滑坡概率P1与第二理论滑坡概率P2。
步骤S42，根据式(3)计算得到第一时间间隔Δt1：
其中，k1为第一边坡的第一环境影响因子，T为预设时长。
步骤S43，根据式(4)计算得到第二时间间隔Δt2。
其中，k2为第二边坡的第二环境影响因子。
优选地，第一环境影响因子k1与第二环境影响因子k2的设计意图在于考虑到针对不同天气环境以设置不同的比例系数，且由于本实施例中均采用相同采摘的土质边坡进行说明，则第一环境影响因子k1与第二环境影响因子k2均可设置为同一数值，例如，在晴朗天气可设置为k1＝k2＝1，在降水天气可设置为k1＝k2＝2。若第一边坡与第二边坡的材质不同，则第一环境影响因子k1与第二环境影响因子k2可根据进一步实验来获得准确数值，且本举例中的数据仅用于举例说明，在实际应用中可能会不同，且准确数值也可通过进一步实验获得。
举例说明：采用表2中的预实验数据作为参考，设预设时长T为10min、第一边坡与第二边坡均同为土质、第一边坡的坡度为20°、第二边坡的坡度为35°，且第一边坡与第二边坡均位于晴朗天气，即k1＝k2＝1，将前述举例数据分别代入式(3)及式(4)中可分别得到第一时间间隔Δt1≈9.50min、第二时间间隔Δt2≈8.47min。
进一步地，采用表2中的预实验数据作为参考，设预设时长T为10min、第一边坡与第二边坡均同为土质、第一边坡的坡度为20°、第二边坡的坡度为35°，且第一边坡与第二边坡均位于降水天气，即k1＝k2＝2，将前述举例数据分别代入式(3)及式(4)中可分别得到第一时间间隔Δt1≈4.75min、第二时间间隔Δt2≈4.24min。
需要说明的是，上述举例说明中的数据与采样均仅用于说明本实施例，并不用于限定本实施例。
进一步地，步骤S4之后，还包括如下步骤：
步骤S10，分别记录每个第一时间间隔的第一时间戳，以自然时间为第一横轴、以第一参数为第一纵轴生成第一直角坐标系。
步骤S20，在第一直角坐标系中以每个第一时间戳为第一横坐标、以每个第一参数的数值为第一纵坐标生成第一坐标点，并依次连接相邻的第一坐标点形成第一曲线。
步骤S30，判断第一变化值是否超过第一预设阈值，若第一变化值超过第一预设阈值，则执行步骤S40。
步骤S40，生成第一预警信号并获取第一预警信号的第二时间戳。
步骤S50，在第一横轴上输出并标记第二时间戳，并将第二时间戳沿第一纵轴的方向延伸至第一曲线形成第一交点。
步骤S60，在第一交点输出并标记第一预警信号。
进一步地，步骤S4之后，还包括如下步骤：
步骤S100，分别记录每个第二时间间隔的第三时间戳，以自然时间为第二横轴、以第二参数的数值为第二纵轴生成第二直角坐标系。
步骤S200，在第二直角坐标系中以每个第三时间戳为第二横坐标、以每个第二参数为第二纵坐标生成第二坐标点，并依次连接相邻的第二坐标点形成第二曲线。
步骤S300，判断第二变化值是否超过第二预设阈值，若第二变化值超过第二预设阈值，则执行步骤S400。
步骤S400，生成第二预警信号并获取第二预警信号的第四时间戳。
步骤S500，在第二横轴上输出并标记第四时间戳，并将第四时间戳沿第二纵轴的方向延伸至第二曲线形成第二交点。
步骤S6000，在第二交点输出并标记第二预警信号。
优选地，本实施例的设计意图通过第一直角坐标系与第二直角坐标系分别反应第一参数与第二参数的连续性及变化趋势，同时以时间戳的形式标记出异常数据。
进一步地，步骤S5之后，还包括如下步骤：
步骤S1000，获取第一变化值超过第一预设阈值的第一超出时长。
步骤S2000，判断第一超出时长是否超过第三预设阈值，若第一超出时长超过第三预设阈值，则执行步骤S3000。
步骤S3000，生成第一现场确认需求信号并发送至外部接收端。
进一步地，步骤S6之后，还包括如下步骤：
步骤S10000，获取第二变化值超过第二预设阈值的第二超出时长。
步骤S20000，判断第二超出时长是否超过第四预设阈值，若第二超出时长超过第四预设阈值，则执行步骤S30000。
步骤S30000，生成第二现场确认需求信号并发送至外部接收端。
本实施例通过获取每个边坡的坡度，并根据不同的坡度匹配不同的理论滑坡概率，以不同的理论滑坡概率为基础针对不同坡度的边坡匹配不同时间间隔的监测间隔，对于理论滑坡概率越高的边坡采取越短的监测间隔，相反对理论滑坡概率越低的边坡，监测间隔就相对更长，且整套监测流程均可通过电子设备或装置来完成，不需要监测人员进行现场监测，从而保证了监测人员的人身安全同时也降低了监测人员的工作强度，监测人员只需在远端获取监测数据及信号即可。
如图2所示，本实施例提供了边坡的监测装置的一个实施例，在本实施例中，该监测装置应用于上述实施例中的监测方法，该监测装置包括坡度获取模块1、概率获取模块2、参数获取模块3、加权计算模块4、第一判断与预警模块5、第二判断与预警模块6。
坡度获取模块1，用于分别获取第一边坡与第二边坡的第一坡度和第二坡度。
概率获取模块2，用于分别获取与第一坡度相匹配的第一理论滑坡概率，以及与第二坡度相匹配的第二理论滑坡概率。
参数获取模块3，用于间隔预设时长分别获取第一边坡与第二边坡的第一参数和第二参数。
加权计算模块4，用于根据第一理论滑坡概率以预设算法加权至预设时长以形成与第一坡度相匹配的第一时间间隔，并根据第二理论滑坡概率以预设算法加权至预设时长以形成与第二坡度相匹配的第二时间间隔。
第一判断与预警模块5，用于根据第一时间间隔获取第一参数的第一变化值，并分别判断第一变化值是否超过第一预设阈值，若是，则生成第一预警信号并发送至外部接收端。
第二判断与预警模块6，用于根据第二时间间隔获取第二参数的第二变化值，并分别判断第二变化值是否超过第二预设阈值，若是，则生成第二预警信号并发送至外部接收端。
进一步地，概率获取模块2具体包括：
第一概率获取子模块，用于以预设范围内的若干个理论坡度值建立样本数量为n的序列xi。
第二概率获取子模块，用于获取序列的最小值xmin与最大值xmax，并根据最小值xmin与最大值xmax计算得到序列xi的极差R及分组数N。
第三概率获取子模块，用于根据极差R与分组数N计算组距d，根据组距d和分组数N构建数量为N个的分组区间。
第四概率获取子模块，用于分别获取每个分组区间的上限值Ak-1和下限值Ak，并根据上限值Ak-1和下限值Ak获取序列xi位于区间(Ak-1,Ak]内的频数Nk。
第五概率获取子模块，用于根据式(1)获取序列xi位于区间(Ak-1,Ak]的理论概率Pk。
Pk＝P(Ak-1<xi<Ak)＝F(Ak)-F(Ak-1) (1)。
其中，
其中，为序列xi的平均值，S为序列xi的标准差。
第六概率获取子模块，用于根据频数Nk与理论概率Pk的差值，通过式(2)构建统计表χ2：
第七概率获取子模块，用于在统计表χ2中分别匹配第一坡度、第二坡度各自相应的滑坡概率即为第一理论滑坡概率P1与第二理论滑坡概率P2。
进一步地，加权计算模块4具体包括：
第一加权计算子模块，用于在统计表χ2中分别匹配第一坡度、第二坡度各自相应的滑坡概率即为第一理论滑坡概率P1与第二理论滑坡概率P2。
第二加权计算子模块，用于根据式(3)计算得到第一时间间隔Δt1：
其中，k1为第一边坡的第一环境影响因子，T为预设时长。
第三加权计算子模块，用于根据式(4)计算得到第二时间间隔Δt2。
其中，k2为第二边坡的第二环境影响因子。
进一步地，监测装置还包括：
第一记录模块，用于分别记录每个第一时间间隔的第一时间戳，以自然时间为第一横轴、以第一参数为第一纵轴生成第一直角坐标系。
第一建模模块，用于在第一直角坐标系中以每个第一时间戳为第一横坐标、以每个第一参数的数值为第一纵坐标生成第一坐标点，并依次连接相邻的第一坐标点形成第一曲线。
第一判断模块，用于判断第一变化值是否超过第一预设阈值，若是，则生成第一预警信号并获取第一预警信号的第二时间戳。
第一标记模块，用于在第一横轴上输出并标记第二时间戳，并将第二时间戳沿第一纵轴的方向延伸至第一曲线形成第一交点。
第一输出模块，用于在第一交点输出并标记第一预警信号。
进一步地，监测装置还包括：
第二记录模块，用于分别记录每个第二时间间隔的第三时间戳，以自然时间为第二横轴、以第二参数的数值为第二纵轴生成第二直角坐标系。
第二建模模块，用于在第二直角坐标系中以每个第三时间戳为第二横坐标、以每个第二参数为第二纵坐标生成第二坐标点，并依次连接相邻的第二坐标点形成第二曲线。
第二判断模块，用于判断第二变化值是否超过第二预设阈值，若是，则生成第二预警信号并获取第二预警信号的第四时间戳。
第二标记模块，用于在第二横轴上输出并标记第四时间戳，并将第四时间戳沿第二纵轴的方向延伸至第二曲线形成第二交点。
第二输出模块，用于在第二交点输出并标记第二预警信号。
进一步地，监测装置还包括：
第一计时模块，用于获取第一变化值超过第一预设阈值的第一超出时长。
第三判断模块，用于判断第一超出时长是否超过第三预设阈值，若是，则生成第一现场确认需求信号并发送至外部接收端。
进一步地，监测装置还包括：
第二计时模块，用于获取第二变化值超过第二预设阈值的第二超出时长。
第四判断模块，用于判断第二超出时长是否超过第四预设阈值，若是，则生成第二现场确认需求信号并发送至外部接收端。
需要说明的是，本实施例的监测装置基于上述实施例中的监测方法，本实施例的拓展部分及举例部分参见上述的方法实施例即可，本实施例不再赘述。
本实施例通过获取每个边坡的坡度，并根据不同的坡度匹配不同的理论滑坡概率，以不同的理论滑坡概率为基础针对不同坡度的边坡匹配不同时间间隔的监测间隔，对于理论滑坡概率越高的边坡采取越短的监测间隔，相反对理论滑坡概率越低的边坡，监测间隔就相对更长，且整套监测流程均可通过电子设备或装置来完成，不需要监测人员进行现场监测，从而保证了监测人员的人身安全同时也降低了监测人员的工作强度，监测人员只需在远端获取监测数据及信号即可。
如图3所示，本实施例提供了电子设备的一个实施例，在本实施例中，该电子设备7包括处理器71及和处理器71耦接的存储器72。
存储器72存储有用于实现上述任一实施例的边坡的监测方法的程序指令。
处理器71用于执行存储器72存储的程序指令以进行边坡的监测。
其中，处理器71还可以称为CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。处理器71可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。处理器71还可以是通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
进一步地，图4为本申请一实施例的存储介质的结构示意图，本申请实施例的存储介质8存储有能够实现上述所有方法的程序指令81，其中，该程序指令81可以以软件产品的形式存储在上述存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质，或者是计算机、服务器、手机、平板等终端设备。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其他的形式。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所做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，均同理包括在本申请的专利保护范围。
以上对发明的具体实施方式进行了详细说明，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施方式。对于本领域的技术人员而言，任何对该发明进行的等同修改或替代也都在本发明的范畴之中，因此，在不脱离本发明的精神和原则范围下所作的均等变换和修改、改进等，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种边坡的监测方法，所述边坡包括至少两段不同坡度的第一边坡和第二边坡，其特征在于，所述监测方法包括：
分别获取所述第一边坡与所述第二边坡的第一坡度和第二坡度；
分别获取与所述第一坡度相匹配的第一理论滑坡概率，以及与所述第二坡度相匹配的第二理论滑坡概率；
间隔预设时长分别获取所述第一边坡与所述第二边坡的第一参数和第二参数；
根据所述第一理论滑坡概率以预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第一坡度相匹配的第一时间间隔，并根据第二理论滑坡概率以所述预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第二坡度相匹配的第二时间间隔；
根据所述第一时间间隔获取所述第一参数的第一变化值，并分别判断所述第一变化值是否超过第一预设阈值，若是，则生成第一预警信号并发送至外部接收端；
根据所述第二时间间隔获取所述第二参数的第二变化值，并分别判断所述第二变化值是否超过第二预设阈值，若是，则生成第二预警信号并发送至外部接收端。
2.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，分别获取与所述第一坡度相匹配的第一理论滑坡概率，以及与所述第二坡度相匹配的第二理论滑坡概率，包括：
以预设范围内的若干个理论坡度值建立样本数量为n的序列xi；
获取所述序列的最小值xmin与最大值xmax，并根据所述最小值xmin与所述最大值xmax计算得到所述序列xi的极差R及分组数N；
根据所述极差R与所述分组数N计算组距d，根据所述组距d和所述分组数N构建数量为N个的分组区间；
分别获取每个分组区间的上限值Ak-1和下限值Ak，并根据所述上限值Ak-1和所述下限值Ak获取所述序列xi位于区间(Ak-1,Ak]内的频数Nk；
根据式(1)获取所述序列xi位于所述区间(Ak-1,Ak]的理论概率Pk；
Pk＝P(Ak-1<xi<Ak)＝F(Ak)-F(Ak-1)(1)；
其中，
其中，为所述序列xi的平均值，S为所述序列xi的标准差；
根据所述频数Nk与所述理论概率Pk的差值，通过式(2)构建统计表χ2：
在所述统计表χ2中分别匹配所述第一坡度、所述第二坡度各自相应的滑坡概率即为所述第一理论滑坡概率P1与所述第二理论滑坡概率P2。
3.根据权利要求2所述的监测方法，其特征在于，根据所述第一理论滑坡概率以预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第一坡度相匹配的第一时间间隔，并根据第二理论滑坡概率以所述预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第二坡度相匹配的第二时间间隔，包括：
在所述统计表χ2中分别匹配所述第一坡度、所述第二坡度各自相应的滑坡概率即为所述第一理论滑坡概率P1与所述第二理论滑坡概率P2；
根据式(3)计算得到所述第一时间间隔Δt1：
其中，k1为所述第一边坡的第一环境影响因子，T为所述预设时长；
根据式(4)计算得到所述第二时间间隔Δt2；
其中，k2为所述第二边坡的第二环境影响因子。
4.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，根据所述第一理论滑坡概率以预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第一坡度相匹配的第一时间间隔，并根据第二理论滑坡概率以所述预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第二坡度相匹配的第二时间间隔，之后，包括：
分别记录每个第一时间间隔的第一时间戳，以自然时间为第一横轴、以所述第一参数为第一纵轴生成第一直角坐标系；
在所述第一直角坐标系中以每个第一时间戳为第一横坐标、以每个第一参数的数值为第一纵坐标生成第一坐标点，并依次连接相邻的第一坐标点形成第一曲线；
判断所述第一变化值是否超过所述第一预设阈值，若是，则生成所述第一预警信号并获取所述第一预警信号的第二时间戳；
在所述第一横轴上输出并标记所述第二时间戳，并将所述第二时间戳沿所述第一纵轴的方向延伸至所述第一曲线形成第一交点；
在所述第一交点输出并标记所述第一预警信号。
5.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，根据所述第一理论滑坡概率以预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第一坡度相匹配的第一时间间隔，并根据第二理论滑坡概率以所述预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第二坡度相匹配的第二时间间隔，之后，包括：
分别记录每个第二时间间隔的第三时间戳，以自然时间为第二横轴、以所述第二参数的数值为第二纵轴生成第二直角坐标系；
在所述第二直角坐标系中以每个第三时间戳为第二横坐标、以每个第二参数为第二纵坐标生成第二坐标点，并依次连接相邻的第二坐标点形成第二曲线；
判断所述第二变化值是否超过所述第二预设阈值，若是，则生成所述第二预警信号并获取所述第二预警信号的第四时间戳；
在所述第二横轴上输出并标记所述第四时间戳，并将所述第四时间戳沿所述第二纵轴的方向延伸至所述第二曲线形成第二交点；
在所述第二交点输出并标记所述第二预警信号。
6.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，根据所述第一时间间隔获取所述第一参数的第一变化值，并分别判断所述第一变化值是否超过第一预设阈值，若是，则生成第一预警信号并发送至外部接收端，之后，包括：
获取所述第一变化值超过所述第一预设阈值的第一超出时长；
判断所述第一超出时长是否超过第三预设阈值，若是，则生成第一现场确认需求信号并发送至外部接收端。
7.根据权利要求1所述的监测方法，其特征在于，根据所述第二时间间隔获取所述第二参数的第二变化值，并分别判断所述第二变化值是否超过第二预设阈值，若是，则生成第二预警信号并发送至外部接收端，之后，包括：
获取所述第二变化值超过所述第二预设阈值的第二超出时长；
判断所述第二超出时长是否超过第四预设阈值，若是，则生成第二现场确认需求信号并发送至外部接收端。
8.一种边坡的监测装置，其应用于如权利要求1至7之一所述的监测方法，其特征在于，所述监测装置包括：
坡度获取模块，用于分别获取所述第一边坡与所述第二边坡的第一坡度和第二坡度；
概率获取模块，用于分别获取与所述第一坡度相匹配的第一理论滑坡概率，以及与所述第二坡度相匹配的第二理论滑坡概率；
参数获取模块，用于间隔预设时长分别获取所述第一边坡与所述第二边坡的第一参数和第二参数；
加权计算模块，用于根据所述第一理论滑坡概率以预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第一坡度相匹配的第一时间间隔，并根据第二理论滑坡概率以所述预设算法加权至所述预设时长以形成与所述第二坡度相匹配的第二时间间隔；
第一判断与预警模块，用于根据所述第一时间间隔获取所述第一参数的第一变化值，并分别判断所述第一变化值是否超过第一预设阈值，若是，则生成第一预警信号并发送至外部接收端；
第二判断与预警模块，用于根据所述第二时间间隔获取所述第二参数的第二变化值，并分别判断所述第二变化值是否超过第二预设阈值，若是，则生成第二预警信号并发送至外部接收端。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、以及与所述处理器耦接的存储器，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令；所述处理器执行所述存储器存储的所述程序指令时实现如权利要求1至7中任一项所述的边坡的监测方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质内存储有程序指令，所述程序指令被处理器执行时实现能够实现如权利要求1至7中任一项所述的边坡的监测方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117609742A (zh) * 2024-01-24 2024-02-27 中建安装集团有限公司 一种用于实现智能化管理的边坡施工监管系统及方法
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