CN117144942A - 边坡工程加固状态感知防护监测方法及*** - Google Patents
边坡工程加固状态感知防护监测方法及*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种边坡工程加固状态感知防护监测方法,包括以下步骤:S1:确定监测目标:明确边坡防护的稳定性风险和地质灾害风险,制定边坡防护监测计划;S2:边坡坡面预处理:清理边坡坡面,对边坡坡面进行修整,设置排水设施,根据土壤条件进行土壤改良;S3:放线:确定基准线、网格线和锚固点位置,按照网兜尺寸划线,安装锚固装置和网兜;S4:安装绿化护坡结构:将绿化护坡结构安装于边坡坡面的网兜上,安装监测装置和喷淋装置;S5:数据采集:对土壤环境进行实时监测,采集土壤环境实时数据;S6:数据处理:对土壤环境数据进行处理和分析,进行自动喷淋;S7:预警:根据对实时数据和历史数据的处理和分析,识别潜在的边坡问题并及时发出预警信号。
Description
技术领域
本发明涉及边坡防护监测领域,具体地说,尤其涉及一种用于边坡防护的边坡工程加固状态感知防护监测方法及***。
背景技术
边坡监测防护是用于监测和保护边坡稳定性的技术,随着城市化进程的加快和基础设施建设的增加,边坡稳定性问题引起了越来越多的关注。为了及时发现和预防边坡滑坡、崩塌等灾害事件,边坡监测防护的研发和应用变得至关重要。但是,目前的边坡监测防护存在着成本高、安装维护复杂、数据处理困难、实时监测能力不足和不能智能化管理等问题,不能有效地监测和管理边坡灾害,从而危及到人们的生命财产安全。
目前,边坡监测防护通常采用传感器技术,即采用多种传感器来监测边坡的变形、位移、应力、温度等参数。常用的传感器包括测斜仪、应变计、位移传感器、压力传感器等。这些传感器能够实时采集数据,并将其传输给监测***进行分析和处理。但传感器安装和维护复杂,传感器的安装通常需要在边坡上进行。同时,由于边坡环境的复杂性和恶劣条件,传感器的维护和保养也可能变得困难和昂贵,对于特别边坡并不适用。再者,每个传感器通常只能监测到其所处位置的局部区域,而边坡通常是一个大范围的区域。因此,需要安装多个传感器才能实现对整个边坡的监测,这增加了***的成本和复杂性。并且,传感器在边坡监测过程中可能影响数据的质量和准确性,这是因为所采集到的数据可能受到环境因素的干扰,如温度变化、水分影响等。
边坡监测防护往往需要采集大量的数据,并对数据进行处理和分析,以提供准确的监测结果和预警信息,而传感器所产生的数据量通常很大,如何有效地处理和分析这些数据,以提取有用的信息和进行预警并采取相应的措施,也是一个严峻的挑战。智能化边坡防护监测管理应充分考虑到“数据的精准性”、“远程监测管理”与“自动化控制”这三个方面。尽管边坡防护监测管理技术较为成熟,但仍存在一定的成本问题、数据处理和分析和实时监测等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供一种边坡工程加固状态感知防护监测方法及***,提高边坡监测的准确性和效率,保障边坡的稳定性。
为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种边坡工程加固状态感知防护监测方法,包括以下步骤:
S1:确定监测目标:明确边坡防护的稳定性风险和地质灾害风险,制定边坡防护监测计划,确保边坡的稳定性和安全性;
S2:边坡坡面预处理:清理边坡坡面,对边坡坡面进行修整,设置排水设施,根据边坡坡面的土壤条件,进行土壤改良;
S3:放线:确定基准线、网格线和锚固点施工位置,按照网兜尺寸在边坡坡面进行划线,在边皮坡面安装锚固装置和网兜;
S4:安装绿化护坡结构:将绿化护坡结构安装于边坡坡面的网兜上,绿化护坡结构间隔均匀布设有监测装置和喷淋装置;
S5:数据采集:利用监测装置对边坡坡面的土壤环境进行实时监测,采集监测设备所获取的边坡坡面土壤环境实时数据;
S6:数据处理:对采集的边坡坡面的土壤环境实时数据进行处理和分析,并利用喷淋装置对绿化护坡结构进行自动喷淋;
S7:预警:根据对边坡坡面上土壤环境的实时数据和历史数据的处理和分析,识别潜在的边坡问题并及时发出预警信号。
优选地,放线,包括以下步骤:
S31.确定设计要求:了解边坡坡度、网兜尺寸和锚固点位置,根据设计要求准备相应的工具和材料;
S32.标定基准线:使用测量仪器在边坡顶部和底部确定基准线,确保基准线水平且与边坡坡面垂直;
S33.划定网格线:根据设计要求,使用工具在边坡坡面上划定网格线,按照网兜尺寸进行划线,以确保网格线平行且间距均匀;
S34.标记锚固点:在网格交叉点和边缘位置标记锚固点,锚固点是安装绿化护坡结构的固定点;
S35.确定锚固点位置:根据设计要求,确定锚固点的具***置,锚固点的设置应位于边坡坡面内部,远离边缘,以增强网兜的稳定性;
S36.安装锚固点:在确定的锚固点位置进行钻孔或挖坑,并安装锚固装置,确保锚固装置牢固可靠,能够承受网兜的张力;
S37.安装网兜:根据放线的网格线和锚固点,开始安装网兜,将网兜从顶部开始铺设,逐渐向下延伸,确保网格线与网格线之间重叠以及网格与锚固点连接牢固;
S38.固定网兜:安装网兜过程中,将网兜固定在锚固点上,确保网兜紧贴边坡坡面,无松动和皱褶;
S39.检查和调整:完成网兜安装后,进行检查和调整,确保护网兜的安装质量和稳定性,修正不符合设计要求的部分。
优选地,锚固装置包括锚杆、支撑杆和连接件,网兜通过锚杆、支撑杆和连接件固定于边坡坡面上。
优选地,锚杆在安装前需进行钻孔,钻孔的深度为锚杆长度的1.5倍,钻孔的直径为25~32毫米;完成钻孔后,清理坡面泥土和石块以及孔内的残余物,并在孔内注入混凝土或灌浆材料。
优选地,绿化护坡结构包括植物草籽或幼苗以及有机料。
优选地,监测装置包括传感器模块,传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、土壤湿度传感器、光照传感器。
优选地,数据采集,具体为:
通过传感器模块获取温度、湿度、土壤湿度、光照强度参数,收集边坡坡面的环境数据并将其转化为电信号。
优选地,数据处理,具体为:
获取传感器模块采集的环境数据,对环境数据进行预处理,包括去除重复数据、处理缺失值、处理异常值,并通过图像分析模块对数据进行转换,将数据可视化呈现,采取相应措施或预警;通过控制模块控制喷淋装置,对绿化护坡结构进行自动喷淋,实行对植物草籽或幼苗的精确调控。
优选地,预警,具体为:
根据监测指标的历史数据和边坡稳定性等级,确定预警阈值,并根据预警阈值的不同,将预警等级进行划分,预警等级划分为一级预警、二级预警、三级预警,不同的预警等级对应不同的应急措施和处理方案。
优选地,一种边坡工程加固状态感知防护监测***,应用上述任一项所述的边坡工程加固状态感知防护监测方法,包括:传感器模块、图像分析模块、数据储存模块、数据采集器、通信模块、控制模块、集成接口模块和喷淋装置;
图像分析模块与传感器模块连接,数据储存模块与图像分析模块连接,数据采集器与数据储存模块连接,通信模块与数据采集器连接,集成接口模块与通信模块连接,喷淋装置与集成接口模块连接,图像分析模块、数据储存模块、数据采集器、喷淋装置分别和控制模块连接;
控制模块用于发送相关控制指令,并获取喷淋装置的运行数据;传感器模块用于监测边坡坡面的环境数据;图像分析模块用于处理环境数据,转换生成可视化数据,并接收控制模块的处理分析指令;数据储存模块用于存储可视化数据,并接收控制模块的数据存储指令;数据采集器用于接收数据储存模块发送的数据,并接收控制模块的数据采集指令;通信模块用于接收数据采集器发送的数据,并与远程服务器或云平台进行数据交互;集成接口模块用于接收通信模块发送的数据,并进行数据交互和集成。
与现有技术相比,本发明具有如下优点和有益效果:
1.采用自动化和智能化技术,实现自动化控制和智能化管理,控制模块通过与图像分析模块、数据储存模块、数据采集器的协同工作,喷淋装置根据实时数据和预设的规则进行自动化操作,提高边坡防护监测的自动化程度和智能化水平。
2.通过数据分析和优化,更好地了解喷淋装置的能耗和资源利用情况,通过分析土壤湿度和光照强度的数据,确定最佳的浇水时间和喷淋量,提高植物的生长效果,喷淋装置的精确调控利于植物草籽或幼苗的生长,植物发达的根系深入坡体内部实现坡体土壤的加固进而阻止坡面的变形及破坏。
3.通过监测喷淋装置的运行状态及植物草籽或幼苗的生长情况,并检测潜在的风险或异常情况,通过分析数据中的异常模式或趋势,可以提前预警,并采取相应的措施。
4.通过实时监测和控制喷淋装置的环境参数和运行状态,能够及时掌握运行情况,并根据实时数据进行调整和控制,以提高效率和性能。
附图说明
图1为边坡工程加固状态感知防护监测方法的流程示意图。
图2为放线的流程示意图。
图3为边坡坡面安装网兜与绿化护坡结构后的示意图。
图4为网兜的结构示意图。
图5为边坡工程加固状态感知防护监测***的结构示意图。
附图标号说明:
1-网兜;2-喷淋装置;21-横向喷淋装置;22-竖向喷淋装置;3-植物草籽或幼苗;4-固定孔;5-安装孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明边坡工程加固状态感知防护监测方法及***作进一步说明。
请参阅图1,本发明公开了一种边坡工程加固状态感知防护监测方法,包括以下步骤:
S1:确定监测目标:明确边坡防护的稳定性风险和地质灾害风险,制定边坡防护监测计划,确保边坡的稳定性和安全性;
S2:边坡坡面预处理:清理边坡坡面,对边坡坡面进行修整,设置排水设施,根据边坡坡面的土壤条件,进行土壤改良;
S3:放线:确定基准线、网格线和锚固点施工位置,按照网兜尺寸在边坡坡面进行划线,在边皮坡面安装锚固装置和网兜;
S4:安装绿化护坡结构:将绿化护坡结构安装于边坡坡面的网兜上,绿化护坡结构间隔均匀布设有监测装置和喷淋装置;
S5:数据采集:利用监测装置对边坡坡面的土壤环境进行实时监测,采集监测设备所获取的边坡坡面土壤环境实时数据;
S6:数据处理:对采集的边坡坡面的土壤环境实时数据进行处理和分析,并利用喷淋装置对绿化护坡结构进行自动喷淋;
S7:预警:根据对边坡坡面上土壤环境的实时数据和历史数据的处理和分析,识别潜在的边坡问题并及时发出预警信号。
本发明涵盖传感器技术、数据采集与处理技术、远程监测与通信技术、预警与决策支持技术以及自动化与智能化技术等方面。这些技术的应用将有助于提高边坡监测的准确性和效率,从而保障边坡的稳定性和人们的生命财产安全,本发明可以有效解决边坡防护监测面临的痛点及难点。
具体地,步骤S1中,需要对边坡进行现场调研,了解当前存在的问题和挑战,这包括土壤侵蚀、植被缺失、水分管理等方面的问题,通过观察和测量,收集有关边坡的基本信息,如坡度、土壤类型、水源等基本信息后与专业人士讨论,从而制定相应的边坡防护监测计划。
步骤S2中,利用人工并辅以必要的设备,清理边坡坡面上的杂草、杂物、浮石以及其他障碍物,经清理后对坡面进行修整,这包括清除突出的岩石、填平凹陷的区域。修整完成后设置排水沟、排水管道等设施,防止水分积聚和土壤侵蚀。最后进行土壤改良,根据边坡坡面的土壤条件,进行必要的土壤改良工作,这包括添加有机物质、改善土壤结构、调整土壤酸碱度等,以提高土壤的肥力和保水能力,有利于植物生长。
请参阅图2和图4,步骤S3中,放线:确定基准线、网格线和锚固点施工位置,按照网兜1尺寸在边坡坡面进行划线,在边皮坡面安装锚固装置和网兜1,包括以下步骤:
S31.确定设计要求:先了解边坡坡度、网兜1尺寸、锚固点位置,根据设计要求准备相应的工具和材料。
S32.标定基准线:在边坡顶部和底部确定基准线,可以使用测量仪器如水平仪、测距仪等设备,确保基准线水平且与边坡坡面垂直。
S33.划定网格线:根据设计要求,在边坡坡面上划定网格线,可以使用粉笔、绳子或标尺等工具,按照网兜1尺寸进行划线,以确保网格线平行且间距均匀。
S34.标记锚固点:在网格交叉点和边缘位置标记锚固点,锚固点是安装绿化护坡结构的固定点。
S35.确定锚固点位置:根据设计要求,确定锚固点的具***置,锚固点的设置应位于边坡坡面内部,远离边缘,以增强网兜1的稳定性。
S36.安装锚固点:在确定的锚固点位置进行钻孔或挖坑,并安装锚固设备,如锚杆、锚钉等,确保锚固设备牢固可靠,能够承受网兜1的张力。
S37.安装网兜1:根据放线的网格线和锚固点,开始安装网兜1,将网兜1从顶部开始铺设,逐渐向下延伸,确保网格线与网格线之间的重叠和网格与锚固点的连接牢固。
S38.固定网兜1:在安装网兜1的过程中,使用合适的固定物如锚杆、U型钉、钢丝等,将网兜1固定在锚固点上,确保网兜1紧贴边坡坡面,无松动和皱褶。
S39.检查和调整:在完成网兜1的安装后,进行检查和调整,确保护网兜1的安装质量和稳定性,修正任何不符合要求的部分。
请参阅图3和图4,步骤S4中,锚固装置包括锚杆、支撑杆和连接件,锚杆在安装之前需要进行锚杆的钻孔,钻孔的深度为锚杆长度的1.5倍,钻孔的直径为25毫米到32毫米,完成钻孔后,清理坡面泥土和石块及孔内的残余物,并在孔内注入混凝土或灌浆材料,支撑杆和连接件用于锚杆与坡面的紧密贴合,确保边坡的稳定性。
请参阅图3,绿化护坡结构包括植物草籽或幼苗3以及有机料,绿化护坡结构安装于边坡坡面的网兜1上。通过自动化和智能化的喷淋装置2实行对植物草籽或幼苗3的精确调控,在生长过程中可以形成比较紧密的地上地下结构体系,与土壤形成良好联系,提高土壤的抗剪强度和减缓土壤侵蚀速度。网兜1通过锚杆、支撑杆和连接件固定于边坡坡面上,锚杆设置于边坡坡面对应设置的固定孔4内。
监测装置包括传感器模块,传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、土壤湿度传感器、光照传感器,温度传感器、湿度传感器、土壤湿度传感器、光照传感器设置于边坡坡面对应设置的安装孔5内。根据环境温度、空气湿度、土壤湿度,调整喷淋装置2的工作模式和参数。喷淋装置2与控制模块连接,控制模块配备控制面板,用于设置和调整喷淋参数,如喷淋时间、喷淋间隔、喷淋强度等,控制模块能与各个模块或设备进行联动,实现自动化控制。
喷淋装置2包括横向喷淋装置21和竖向喷淋装置22,横向喷淋装置21和竖向喷淋装置22均包括供水管道、水泵、水源和电源,水泵用于提供足够的水压和流量,确保喷淋装置2正常运行。控制阀门用于控制水流的开关和流量调节,根据传感器的数据和控制模块的指令,控制阀门可以自动开启或关闭,调节喷淋装置2的水流量和喷淋范围。电源采用钛酸锂电池,确保能够稳定可靠地为喷淋装置2供电。
步骤S5中,传感器模块监测温度、湿度、土壤湿度、光照强度等参数,收集环境数据并将其转化为电信号,以供后续处理和分析。图像分析模块用于将处理后的数据以可视化的方式呈现,并生成报告和图表,从而使得专业人士更好地理解数据、发展趋势和模式。数据储存模块通过内部存储器、外部存储介质(如SD卡、硬盘等)或云存储进行数据储存,将采集到的数据进行整理和备份,以便后续分析和使用。
通信模块通过无线通信(如Wi-Fi、蓝牙、LoRa等)或有线通信(如以太网、RS485等)与外部设备进行数据交互,将采集到的数据传输到远程服务器或云平台进行进一步处理和分析。数据采集器用于接收和存储传感器数据的设备,通过各种通信接口(如串口、以太网、Wi-Fi等)与传感器模块进行数据交互,并将数据存储在内部存储器或外部存储介质中。集成接口模块提供API、数据接口、消息队列等方式,与其他模块进行数据交互和集成。
步骤S6中,利用图像分析模块获取传感器模块对于环境条件的参数信息,对原始数据进行预处理,包括去除重复数据、处理缺失值、处理异常值,并通过图像分析模块对数据进行转换,将数据可视化呈现,这包括图表、可视化三维图、报告,以便于专业人士的理解和利用,从而进一步地,采取相应措施或预警。最后通过集成接口模块与其他模块集成一体,根据实际情况通过控制模块智能化控制喷淋装置,实行对植物草籽或幼苗的精确调控。
步骤S7中,根据监测指标的历史数据和边坡稳定性等级,确定预警阈值,即当监测指标超过或接近一定数值时,触发预警信号,并根据预警阈值的不同,将预警等级进行划分。根据数据处理单元处理后的数据设置预警阈值的大小和边坡稳定性等级,划分为不同的预警等级,如划分为一级预警、二级预警、三级预警,不同的预警等级可以对应不同的应急措施和处理方案。
本实施例中,根据现有数据和历史数据进行处理和分析,若经处理后的数据未达到预警阈值,则通过数据储存模块储存最新数据。根据数据分析,控制模块对喷淋装置进行自动化管理,实行对植物草籽或幼苗的精确调控。若经处理后的数据达到预警阈值,则根据达到的阈值发出不同的预警,及时采取相应的措施。
根据传感器对于温度、湿度等参数的数据,进行实时分析、处理、储存,以检测各类数据参数的异常,识别潜在的边坡问题。基于现有数据和历史数据进行分析和处理,并根据所设置的预警条件进行预警,以便采取相应的应对措施。
请参阅图5,本发明还公开了一种边坡工程加固状态感知防护监测***,包括:传感器模块、图像分析模块、数据储存模块、数据采集器、通信模块、控制模块、集成接口模块和喷淋装置;图像分析模块与传感器模块连接,数据储存模块与图像分析模块连接,数据采集器与数据储存模块连接,通信模块与数据采集器连接,集成接口模块与通信模块连接,喷淋装置与集成接口模块连接,图像分析模块、数据储存模块、数据采集器、喷淋装置分别和控制模块连接。
控制模块用于发送相关控制指令,并获取喷淋装置的运行数据;传感器模块用于监测边坡坡面的环境数据;图像分析模块用于处理环境数据,转换生成可视化数据,并接收控制模块的处理分析指令;数据储存模块用于存储可视化数据,并接收控制模块的数据存储指令;数据采集器用于接收数据储存模块发送的数据,并接收控制模块的数据采集指令;通信模块用于接收数据采集器发送的数据,并与远程服务器或云平台进行数据交互;集成接口模块用于接收通信模块发送的数据,并进行数据交互和集成。本发明的边坡工程加固状态感知防护监测***,可执行本发明的边坡工程加固状态感知防护监测方法,可执行方法实施例的任意组合实施步骤,具备该方法相应的功能和有益效果。
虽然在功能性模块的背景下描述了本发明,但应当理解的是,除非另有说明,功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中,或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是,有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说,考虑到在本文中公开的***中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下,在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此,本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是,所公开的特定概念仅仅是说明性的,并不意在限制本发明的范围,本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。
功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。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或者该技术方案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)执行本发明各个实施例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-Only Memory)、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。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序,然后将其存储在计算机存储器中。
本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行***执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
综上所述,本发明具有如下优点和有益效果:
1.采用自动化和智能化技术,实现自动化控制和智能化管理,控制模块通过与图像分析模块、数据储存模块、数据采集器的协同工作,喷淋装置根据实时数据和预设的规则进行自动化操作,提高边坡防护监测的自动化程度和智能化水平。
2.通过数据分析和优化,更好地了解喷淋装置的能耗和资源利用情况,通过分析土壤湿度和光照强度的数据,确定最佳的浇水时间和喷淋量,提高植物的生长效果,喷淋装置的精确调控利于植物草籽或幼苗的生长,植物发达的根系深入坡体内部实现坡体土壤的加固进而阻止坡面的变形及破坏。
3.通过监测喷淋装置的运行状态及植物草籽或幼苗的生长情况,并检测潜在的风险或异常情况,通过分析数据中的异常模式或趋势,可以提前预警,并采取相应的措施。
4.通过实时监测和控制喷淋装置的环境参数和运行状态,能够及时掌握运行情况,并根据实时数据进行调整和控制,以提高效率和性能。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明,但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围,凡本发明所揭示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更,均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (10)
1.一种边坡工程加固状态感知防护监测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:确定监测目标:明确边坡防护的稳定性风险和地质灾害风险,制定边坡防护监测计划,确保边坡的稳定性和安全性;
S2:边坡坡面预处理:清理边坡坡面,对边坡坡面进行修整,设置排水设施,根据边坡坡面的土壤条件,进行土壤改良;
S3:放线:确定基准线、网格线和锚固点施工位置,按照网兜尺寸在边坡坡面进行划线,在边皮坡面安装锚固装置和网兜;
S4:安装绿化护坡结构:将绿化护坡结构安装于边坡坡面的网兜上,绿化护坡结构间隔均匀布设有监测装置和喷淋装置;
S5:数据采集:利用监测装置对边坡坡面的土壤环境进行实时监测,采集监测设备所获取的边坡坡面土壤环境实时数据;
S6:数据处理:对采集的边坡坡面的土壤环境实时数据进行处理和分析,并利用喷淋装置对绿化护坡结构进行自动喷淋;
S7:预警:根据对边坡坡面上土壤环境的实时数据和历史数据的处理和分析,识别潜在的边坡问题并及时发出预警信号。
2.根据权利要求1所述的边坡工程加固状态感知防护监测方法,其特征在于,放线,包括以下步骤:
S31.确定设计要求:了解边坡坡度、网兜尺寸和锚固点位置,根据设计要求准备相应的工具和材料;
S32.标定基准线:使用测量仪器在边坡顶部和底部确定基准线,确保基准线水平且与边坡坡面垂直;
S33.划定网格线:根据设计要求,使用工具在边坡坡面上划定网格线,按照网兜尺寸进行划线,以确保网格线平行且间距均匀;
S34.标记锚固点:在网格交叉点和边缘位置标记锚固点,锚固点是安装绿化护坡结构的固定点;
S35.确定锚固点位置:根据设计要求,确定锚固点的具***置,锚固点的设置应位于边坡坡面内部,远离边缘,以增强网兜的稳定性;
S36.安装锚固点:在确定的锚固点位置进行钻孔或挖坑,并安装锚固装置,确保锚固装置牢固可靠,能够承受网兜的张力;
S37.安装网兜:根据放线的网格线和锚固点,开始安装网兜,将网兜从顶部开始铺设,逐渐向下延伸,确保网格线与网格线之间重叠以及网格与锚固点连接牢固;
S38.固定网兜:安装网兜过程中,将网兜固定在锚固点上,确保网兜紧贴边坡坡面,无松动和皱褶;
S39.检查和调整:完成网兜安装后,进行检查和调整,确保护网兜的安装质量和稳定性,修正不符合设计要求的部分。
3.根据权利要求1所述的边坡工程加固状态感知防护监测方法,其特征在于,锚固装置包括锚杆、支撑杆和连接件,网兜通过锚杆、支撑杆和连接件固定于边坡坡面上。
4.根据权利要求3所述的边坡工程加固状态感知防护监测方法,其特征在于,锚杆在安装前需进行钻孔,钻孔的深度为锚杆长度的1.5倍,钻孔的直径为25~32毫米;完成钻孔后,清理坡面泥土和石块以及孔内的残余物,并在孔内注入混凝土或灌浆材料。
5.根据权利要求1所述的边坡工程加固状态感知防护监测方法,其特征在于,绿化护坡结构包括植物草籽或幼苗以及有机料。
6.根据权利要求1所述的边坡工程加固状态感知防护监测方法,其特征在于,监测装置包括传感器模块,传感器模块包括温度传感器、湿度传感器、土壤湿度传感器、光照传感器。
7.根据权利要求6所述的边坡工程加固状态感知防护监测方法,其特征在于,数据采集,具体为:
通过传感器模块获取温度、湿度、土壤湿度、光照强度参数,收集边坡坡面的环境数据并将其转化为电信号。
8.根据权利要求7所述的边坡工程加固状态感知防护监测方法,其特征在于,数据处理,具体为:
获取传感器模块采集的环境数据,对环境数据进行预处理,包括去除重复数据、处理缺失值、处理异常值,并通过图像分析模块对数据进行转换,将数据可视化呈现,采取相应措施或预警;通过控制模块控制喷淋装置,对绿化护坡结构进行自动喷淋,实行对植物草籽或幼苗的精确调控。
9.根据权利要求1所述的边坡工程加固状态感知防护监测方法,其特征在于,预警,具体为:
根据监测指标的历史数据和边坡稳定性等级,确定预警阈值,并根据预警阈值的不同,将预警等级进行划分,预警等级划分为一级预警、二级预警、三级预警,不同的预警等级对应不同的应急措施和处理方案。
10.一种边坡工程加固状态感知防护监测***,应用权利要求1至9任一项所述的边坡工程加固状态感知防护监测方法,其特征在于,包括:传感器模块、图像分析模块、数据储存模块、数据采集器、通信模块、控制模块、集成接口模块和喷淋装置;
图像分析模块与传感器模块连接,数据储存模块与图像分析模块连接,数据采集器与数据储存模块连接,通信模块与数据采集器连接,集成接口模块与通信模块连接,喷淋装置与集成接口模块连接,图像分析模块、数据储存模块、数据采集器、喷淋装置分别和控制模块连接;
控制模块用于发送相关控制指令,并获取喷淋装置的运行数据;传感器模块用于监测边坡坡面的环境数据;图像分析模块用于处理环境数据,转换生成可视化数据,并接收控制模块的处理分析指令;数据储存模块用于存储可视化数据,并接收控制模块的数据存储指令;数据采集器用于接收数据储存模块发送的数据,并接收控制模块的数据采集指令;通信模块用于接收数据采集器发送的数据,并与远程服务器或云平台进行数据交互;集成接口模块用于接收通信模块发送的数据,并进行数据交互和集成。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117630042A (zh) * | 2024-01-25 | 2024-03-01 | 北京森源达生态环境股份有限公司 | 一种边坡生态修复稳定性检测方法及设备 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105989697A (zh) * | 2015-01-27 | 2016-10-05 | 同济大学 | 一种基于多源传感器的滑坡监测和预警装置 |
CN107574828A (zh) * | 2017-09-13 | 2018-01-12 | 深圳市东华园林股份有限公司 | 一种坡面不规则高陡岩质边坡生态修复方法及应用 |
CN109356178A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-02-19 | 中铁十四局集团有限公司 | 一种兜式防护网及坡体防护方法 |
CN113047312A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-29 | 陕西省林业科学院 | 一种边坡生态修复及监测方法 |
CN113591347A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-11-02 | 浙江瑞邦科特检测有限公司 | 一种高边坡施工过程中动态监测方法及预警*** |
CN114351733A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-15 | 中国五冶集团有限公司 | 一种岩质边坡植被***及植被种植施工方法 |
CN116386302A (zh) * | 2023-04-12 | 2023-07-04 | 宿迁学院 | 一种边坡智能监测预警*** |
-
2023
- 2023-08-30 CN CN202311111382.0A patent/CN117144942A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105989697A (zh) * | 2015-01-27 | 2016-10-05 | 同济大学 | 一种基于多源传感器的滑坡监测和预警装置 |
CN107574828A (zh) * | 2017-09-13 | 2018-01-12 | 深圳市东华园林股份有限公司 | 一种坡面不规则高陡岩质边坡生态修复方法及应用 |
CN109356178A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-02-19 | 中铁十四局集团有限公司 | 一种兜式防护网及坡体防护方法 |
CN113047312A (zh) * | 2021-03-23 | 2021-06-29 | 陕西省林业科学院 | 一种边坡生态修复及监测方法 |
CN113591347A (zh) * | 2021-07-12 | 2021-11-02 | 浙江瑞邦科特检测有限公司 | 一种高边坡施工过程中动态监测方法及预警*** |
CN114351733A (zh) * | 2022-01-17 | 2022-04-15 | 中国五冶集团有限公司 | 一种岩质边坡植被***及植被种植施工方法 |
CN116386302A (zh) * | 2023-04-12 | 2023-07-04 | 宿迁学院 | 一种边坡智能监测预警*** |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117630042A (zh) * | 2024-01-25 | 2024-03-01 | 北京森源达生态环境股份有限公司 | 一种边坡生态修复稳定性检测方法及设备 |
CN117630042B (zh) * | 2024-01-25 | 2024-04-02 | 北京森源达生态环境股份有限公司 | 一种边坡生态修复稳定性检测方法及设备 |
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