CN217283171U - 一种监测岩质边坡运动的监控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种监测岩质边坡运动的监控装置，包括激光测距仪、视频监控模块、数据采集模块和预警模块，数据采集模块分别与激光测距仪和视频监控模块电连接，数据采集模块通过无线模块与预警模块无线连接，激光测距仪和视频监控模块均固定于一监测立杆上，监测立杆设置于岩质边坡对侧，岩质边坡在落石风险高区域设置靶点，激光测距仪包括激光发射窗，视频监控模块包括摄像头，激光发射窗和摄像头均与靶点相对。本实用新型通过数据采集模块采集激光测距仪和视频监控模块的数据，将采集的数据通过无线模块与预警模块连接，实现远程监控岩质边坡的落石情况，能够发挥灾前预警的作用，降低边坡落石事故发生的可能性。

Description

一种监测岩质边坡运动的监控装置

技术领域

本实用新型涉及岩质边坡落石监测装置技术领域，具体而言，涉及一种监测岩质边坡运动的监控装置。

背景技术

随着科技的发展，为实现乡村振兴，首先就要解决农村公路的交通安全问题，尤其是山区农村公路。山区农村公路岩质边坡众多，由于很多岩体之间存在较长贯通裂隙，一些岩质边坡发生落石的可能性很大，且一旦发生，将造成很大的经济损失甚至危及行人的生命安全。对于山区农村公路的交通安全问题，人们最担心的不是行车道路面的质量状况，而是路边岩质边坡的落石问题。当行车道本身质量没有问题，若行车道旁边岩质边坡的岩体较破碎，危岩体发育严重，发生落石风险的可能性很大，会对山区农村公路的交通安全造成很大的威胁。

在传统技术中，针对这种落石的预防处理，大多是在边坡上铺设缓冲阻尼网等来阻止落石，起到一个防护的作用。但这种方式只有在落石出现之后，人们才会对其进行处理，不能在落石之前发出预警信息。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种监测岩质边坡运动的监控装置，解决现有技术中无法提前预测岩质边坡落石的情况。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案为：一种监测岩质边坡运动的监控装置，包括激光测距仪、视频监控模块、数据采集模块和预警模块，所述数据采集模块分别与激光测距仪和视频监控模块电连接，所述数据采集模块通过无线模块与预警模块无线连接，所述激光测距仪和视频监控模块均固定于一监测立杆上，所述监测立杆设置于岩质边坡对侧，所述岩质边坡在落石风险高区域设置靶点，所述激光测距仪包括激光发射窗，所述视频监控模块包括摄像头，所述激光发射窗和摄像头均与靶点相对。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过数据采集模块采集激光测距仪和视频监控模块的数据，将采集的数据通过无线模块与预警模块连接，实现远程监控岩质边坡的落石情况，能够发挥灾前预警的作用，降低边坡落石事故发生的可能性。

优选的，所述靶点为漫反射板，所述漫反射板上设有用于定位标识的图案。这样，通过漫反射板增强岩质边坡上的反射信号，便于激光测距仪接收反射信号；通过在漫反射板上设置图案，便于视频监控模块和激光测距仪的定位捕捉，方便识别位移。

优选的，还包括太阳能供电模块，所述太阳能供电模块包括太阳能光伏板、蓄电池箱和太阳能控制箱，所述太阳能光伏板设于监测立杆上，所述太阳能光伏板与太阳能控制箱电连接，所述太阳能控制箱与蓄电池箱电连接，所述数据采集模块、激光测距仪和视频监控模块均与太阳能控制箱电连接。这样，通过太阳能供电模块来供电，节能能源，方便布设。

优选的，所述监测立杆上设有支撑杆和支撑板，所述支撑杆一端与监测立杆连接，所述支撑杆另一端与支撑板连接，所述太阳能光伏板设置于支撑板上。这样，通过支撑杆和支撑板能够对太阳能光伏板进行支撑，方便布设更大范围的太阳能光伏板接收更多的太阳能，实现电能的积累。

优选的，所述无线模块包括无线终端设备和电话卡传输设备，所述无线终端设备与激光测距仪电连接，所述电话卡传输设备与视频监控模块电连接。这样，激光测距仪没有无线传输功能，通过无线终端设备能够将激光测距仪采集到的数据发送至预警模块；而视频监控模块内部一般都设有电话卡传输设备，再插入电话卡后通过4G/5G流量就能够实现将视频监控模块采集的数据发送至预警模块。

优选的，所述监测立杆上设有一容纳无线终端设备的保护箱，所述电话卡传输设备设置于视频监控模块内。这样，无线终端设备自身都携带安装孔，方便将无线终端设备固定在保护箱内，同时通过保护箱对无线终端设备进行保护，能够起到防水功能；电话卡传输设备集成在视频监控模块上，方便电话卡安装。

优选的，所述预警模块为声光报警器。这样，可以直观的展示岩质边坡是否出现落石信号。

优选的，所述监测立杆上活动设有一支撑座，所述激光测距仪和视频监控模块固定于支撑座上。这样，通过支撑座能够对激光测距仪和视频监控模块进行支撑固定，同时支撑座的活动连接，方便调节方向和角度。

优选的，所述支撑座上设有用于固定激光测距仪的保护壳，所述保护壳在激光测距仪上的激光发射窗处设有通孔。这样，通过保护壳能够保护激光测距仪，起到一个防水功能，避免雨水等腐蚀，提高使用寿命。

优选的，所述保护壳上设有多个第一安装孔，所述保护壳在第一安装孔上方设有第一垫片，所述支撑座上设有多个与第一安装孔匹配的第二安装孔，所述支撑座在第二安装孔下方设有第二垫片，所述保护壳通过螺栓依次贯穿第一垫片、第一安装孔、第二安装孔、第二垫片与螺母连接。这样，通过螺栓、螺母和安装孔，便于将保护壳安装在支撑座上；通过垫片起到一个缓冲作用，提高整体的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一种监测岩质边坡运动的监控装置的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种监测岩质边坡运动的监控装置的整体俯视结构示意图；

图3为图1中的A处放大示意图；

图4为图3中的B处放大爆炸示意图。

附图标记说明：1、激光测距仪，11、激光发射窗，2、视频监控模块，3、支撑座，4、保护箱，5、太阳能光伏板，6、蓄电池箱，7、太阳能控制箱，8、监测立杆，81、支撑杆，82、支撑板，9、保护壳，91、通孔，10、螺栓，111、第一垫片，112、第二垫片，12、第二安装孔，13、螺母，14、靶点，15、岩质边坡，16、行车道。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。

如图1-4所示，本实施例涉及一种监测岩质边坡运动的监控装置，包括激光测距仪1、视频监控模块2、数据采集模块和预警模块。其中，数据采集模块分别与激光测距仪1和视频监控模块2电连接，数据采集模块通过无线模块与预警模块无线连接。

在本实施例中，激光测距仪1和视频监控模块2均固定于一监测立杆8上，监测立杆8设置于岩质边坡15对侧，岩质边坡15在落石风险高区域设置靶点14，激光测距仪1包括激光发射窗11，视频监控模块2包括摄像头，激光发射窗11和摄像头均与靶点14相对。

其中，靶点14为漫反射板。通过漫反射板增强岩质边坡15上的反射信号，便于激光测距仪1接收反射信号。在实际使用过程中，漫反射板上设置标志物，通过标志物可以为视频监控模块2提供标定参考点，也可以提供反射信号的位置和边缘信息，进而方便进行识别和定位。根据实际要求，漫反射板上可以设置不规则的图案、人工光源、不规则人工散斑、人工散斑带规则边界、激光光电、自然标志等。

在对数据处理中，视频监控模块2设置成拍照功能，拍照时间间隔在10分钟左右，视频监控模块2的摄像头对准岩质边坡15上的靶点14时，运用图像识别技术观测识别前后两张照片靶点13的位移，从而监控岩质边坡15的纵向位移。其中，纵向位移指平行于行车道16中心线的位移。为了提高图像识别的精度，视频监控模块2的摄像头在拍照前开启补光灯进行补光。此外，利用视频监控模块2的摄像头还可以进行实时监控，观测公路及岩质边坡15的现场情况。

激光测距仪可以每10秒向岩质边坡15上的靶点14发射一束激光，根据前后两次激光测距仪测得的位移变化量，来监控岩质边坡15的横向位移。其中，横向位移指垂直于行车道16中心线的位移。

其整个计算过程如下：

首先，记录激光测距仪1测得的当前纵向距离量x₁，记录激光测距仪1测得的初始纵向距离a₁，记录视频监控模块2图像识别测得的当前横向坐标量x₂，记录视频监控模块2图像识别测得的初始横向坐标a₂。那么，

计算得到的岩质边坡15的纵向位移变化量y₁，y₁＝x₁-a₁；

计算得到的岩质边坡15的横向位移变化量y₂，y₂＝x₂-a₂；

数据采集模块在采集纵向位移变化量y₁和横向位移变化量y₂后，将数据发送至预警模块进行分析，进而对其进行预报。

参见图3所示，在本实施例的一种监测岩质边坡运动的监控装置中，还包括太阳能供电模块，太阳能供电模块包括太阳能光伏板5、蓄电池箱6和太阳能控制箱7。太阳能光伏板5设于监测立杆8上，太阳能光伏板5与太阳能控制箱7电连接，太阳能控制箱7与蓄电池箱6电连接，数据采集模块、激光测距仪1和视频监控模块2均与太阳能控制箱7电连接。

具体的，太阳能控制箱7内设有太阳能控制电路板，蓄电池箱6内设有蓄电池，太阳能光伏板5主要与太阳能控制电路板电连接，太阳能控制电路板与蓄电池电连接，数据采集模块、激光测距仪1和视频监控模块2均与太阳能控制电路板电连接。

太阳能光伏板5将光能转化为电能存储在蓄电池箱6内的蓄电池中，为整个监控设备提供能源供应。太阳能控制器7用来控制太阳能光伏板5对蓄电池箱6内的蓄电池进行充电，同时也控制蓄电池箱6内的蓄电池放电，通过调节后再与数据采集模块、激光测距仪1和视频监控模块2等电连接，为其提供能源。通过太阳能供电模块来供电，节能能源，方便布设。

其中，监测立杆8上设有支撑杆81和支撑板82，支撑杆81一端与监测立杆8连接，支撑杆81另一端与支撑板82连接，太阳能光伏板5设置于支撑板82上。通过支撑杆81和支撑板82能够对太阳能光伏板5进行支撑，方便布设更大范围的太阳能光伏板5接收更多的太阳能，实现电能的积累。

在本实施例中，无线模块包括无线终端设备和电话卡传输设备，无线终端设备与激光测距仪1电连接，电话卡传输设备与视频监控模块2电连接。

激光测距仪1没有无线传输功能，通过无线终端设备能够将激光测距仪1采集到的数据发送至预警模块；而视频监控模块2内部一般都设有电话卡传输设备，再插入电话卡后通过4G/5G流量就能够实现将视频监控模块2采集的数据发送至预警模块。

其中，监测立杆8上设有一容纳无线终端设备的保护箱4，电话卡传输设备设置于视频监控模块2内。这样，无线终端设备自身都携带安装孔，方便将无线终端设备固定在保护箱4内，同时通过保护箱4对无线终端设备进行保护，能够起到防水功能；电话卡传输设备集成在视频监控模块2上，方便电话卡安装。

在本实施例中，预警模块为声光报警器。若测得的数据达到了预警阈值，预警模块做出声光报警，可以直观的展示岩质边坡15是否出现落石信号。通过声光等信息可以直观的展示岩质边坡1是否出现落石信号。当然，预警模块也可以直接采用语音报警。

为了提高相关人员的注意，可以将预警模块直接设置在交通运输管理部门内，方便相关人员根据预警模块产生的信号做出应对。

其中，监测立杆8上活动设有一支撑座3，激光测距仪1和视频监控模块2固定于支撑座3上。这样，通过支撑座3能够对激光测距仪1和视频监控模块2进行支撑固定，同时支撑座3的活动连接，方便调节方向和角度。

视频监控模块2包括摄像头，而摄像头一般都自身带有防水装置，但激光测距仪1却并没有，因此需要针对激光测距仪1进行固定。

参见图4所示，支撑座3上设有用于固定激光测距仪1的保护壳9，保护壳9在激光测距仪1上的激光发射窗11处设有通孔91。这样，通过保护壳9能够保护激光测距仪1，起到一个防水功能，避免雨水等腐蚀，提高使用寿命。

其中，保护壳9上设有多个第一安装孔，保护壳9在第一安装孔上方设有第一垫片111，支撑座3上设有多个与第一安装孔匹配的第二安装孔12，支撑座3在第二安装孔12下方设有第二垫片112，保护壳9通过螺栓10依次贯穿第一垫片111、第一安装孔、第二安装孔12、第二垫片112与螺母13连接。这样，通过螺栓10、螺母13和安装孔，便于将保护壳9安装在支撑座3上；通过垫片起到一个缓冲作用，提高整体的使用寿命。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：通过数据采集模块采集激光测距仪1和视频监控模块2的数据，将采集的数据通过无线模块与预警模块连接，实现远程监控岩质边坡15的落石情况，能够发挥灾前预警的作用，降低边坡落石事故发生的可能性。

上述说明示出并描述了本实用新型的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种监测岩质边坡运动的监控装置，其特征在于：包括激光测距仪(1)、视频监控模块(2)、数据采集模块和预警模块，所述数据采集模块分别与激光测距仪(1)和视频监控模块(2)电连接，所述数据采集模块通过无线模块与预警模块无线连接，所述激光测距仪(1)和视频监控模块(2)均固定于一监测立杆(8)上，所述监测立杆(8)设置于岩质边坡(15)对侧，所述岩质边坡(15)在落石风险高区域设置靶点(14)，所述激光测距仪(1)包括激光发射窗(11)，所述视频监控模块(2)包括摄像头，所述激光发射窗(11)和摄像头均与靶点(14)相对。

2.根据权利要求1所述的一种监测岩质边坡运动的监控装置，其特征在于：所述靶点(14)为漫反射板，所述漫反射板上设有用于定位标识的图案。

3.根据权利要求1或2所述的一种监测岩质边坡运动的监控装置，其特征在于：还包括太阳能供电模块，所述太阳能供电模块包括太阳能光伏板(5)、蓄电池箱(6)和太阳能控制箱(7)，所述太阳能光伏板(5)设于监测立杆(8)上，所述太阳能光伏板(5)与太阳能控制箱(7)电连接，所述太阳能控制箱(7)与蓄电池箱(6)电连接，所述数据采集模块、激光测距仪(1)和视频监控模块(2)均与太阳能控制箱(7)电连接。

4.根据权利要求3所述的一种监测岩质边坡运动的监控装置，其特征在于：所述监测立杆(8)上设有支撑杆(81)和支撑板(82)，所述支撑杆(81)一端与监测立杆(8)连接，所述支撑杆(81)另一端与支撑板(82)连接，所述太阳能光伏板(5)设置于支撑板(82)上。

5.根据权利要求3所述的一种监测岩质边坡运动的监控装置，其特征在于：所述无线模块包括无线终端设备和电话卡传输设备，所述无线终端设备与激光测距仪(1)电连接，所述电话卡传输设备与视频监控模块(2)电连接。

6.根据权利要求5所述的一种监测岩质边坡运动的监控装置，其特征在于：所述监测立杆(8)上设有一容纳无线终端设备的保护箱(4)，所述电话卡传输设备设置于视频监控模块(2)内。

7.根据权利要求5所述的一种监测岩质边坡运动的监控装置，其特征在于：所述预警模块为声光报警器。

8.根据权利要求1所述的一种监测岩质边坡运动的监控装置，其特征在于：所述监测立杆(8)上活动设有一支撑座(3)，所述激光测距仪(1)和视频监控模块(2)固定于支撑座(3)上。

9.根据权利要求8所述的一种监测岩质边坡运动的监控装置，其特征在于：所述支撑座(3)上设有用于固定激光测距仪(1)的保护壳(9)，所述保护壳(9)在激光发射窗(11)处设有通孔(91)。

10.根据权利要求9所述的一种监测岩质边坡运动的监控装置，其特征在于：所述保护壳(9)上设有多个第一安装孔，所述保护壳(9)在第一安装孔上方设有第一垫片(111)，所述支撑座(3)上设有多个与第一安装孔匹配的第二安装孔(12)，所述支撑座(3)在第二安装孔(12)下方设有第二垫片(112)，所述保护壳(9)通过螺栓(10)依次贯穿第一垫片(111)、第一安装孔、第二安装孔(12)、第二垫片(112)与螺母(13)连接。

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