[发明专利]一种结合北斗定位和无人机雷达的边坡断面监测预警系统

权利要求书

1.一种结合北斗定位和无人机雷达的边坡断面监测预警系统，其特征在于，该系统包括终端服务器模块、以及无线连接所述终端服务器模块的实时监测模块和定期扫描模块，所述实时监测模块采集目标边坡的实时变形数据和气候监测数据并上传至终端服务器模块，所述定期扫描模块扫描目标边坡生成不同时段的三维数字高程模型并上传至终端服务器模块，所述终端服务器模块将不同时段的三维数字高程模型结合目标边坡的实时变形数据和气候监测数据进行人工智能学习，以获得目标边坡全断面的变形趋势及变形规律，为目标边坡的长期使用维护提供决策数据。

2.根据权利要求1所述的结合北斗定位和无人机雷达的边坡断面监测预警系统，其特征在于，所述实时监测模块根据采集到的目标边坡的实时变形数据和气候监测数据结合边坡理论计算判断目标边坡是否超过的变形阀值，若判断结果为是，则表明目标边坡有较大滑动趋势，生成预警信号，并将计算结果与预警信号上传至终端服务器，实施滑坡预警，若判断结果为否，则表明目标边坡处于安全状态，将目标边坡的实时变形数据和气候监测数据上传至终端服务器。

3.根据权利要求2所述的结合北斗定位和无人机雷达的边坡断面监测预警系统，其特征在于，所述实时监测模块包括有固定地锚、北斗定位系统、信息储存装置、信息处理器、信息收发装置和气候监测传感器，所述固定地锚分成若干个设置在目标边坡上，所述北斗定位系统自动接收固定地锚的位移信息和气候监测传感器采集到的气候监测数据，目标边坡的实时变形数据由固定地锚的位移信息确定，北斗定位系统将实时变形数据和气候监测数据输入至信息处理器中，所述信息处理器根据边坡理论计算判断目标边坡是否超过的变形阀值，并将相应的判断结果通过信息收发装置上传至终端服务器。

4.根据权利要求3所述的结合北斗定位和无人机雷达的边坡断面监测预警系统，其特征在于，所述气候监测传感器包括温度计、湿度计和雨量计，气候监测数据由温度计、湿度计和雨量计测得的数据确定。

5.根据权利要求3所述的结合北斗定位和无人机雷达的边坡断面监测预警系统，其特征在于，所述定期扫描模块包括有无人机平台及相应的无人机、激光雷达、数字单片机、信息储存装置、信息收发装置、北斗定位系统、实时动态载波相位差分模块RTK和INS惯性飞行姿态传感器，在目标边坡附近的基准点放置固定地锚，并利用所述无人机及其机载激光雷达对目标边坡的全断面进行一定周期的拍照扫描，从第二次扫描起，每次扫描结束后，将扫描结果传输至数字单片机中，数字单片机将与前次扫描结果进行对比分析，找出目标边坡全断面中变形较大的区域，并相应的布置固定地锚，当连续多次的扫描结果无明显变化后，则可认为目标边坡到达稳定状态，无需继续进行拍照扫描工作。

6.根据权利要求5所述的结合北斗定位和无人机雷达的边坡断面监测预警系统，其特征在于，在按照一定周期进行拍照扫描时，所述INS惯性飞行姿态传感器连续测出无人机的当前位置，所述激光雷达测量无人机与目标边坡的距离，所述数字单片机通过无人机当前的位置以及到目标边坡上各锚点的距离，获得目标边坡的三维数字高程模型。

7.根据权利要求6所述的结合北斗定位和无人机雷达的边坡断面监测预警系统，其特征在于，所述数字单片机将不同周期的扫描结果通过实时动态载波相位差分模块RTK与北斗定位系统进行误差校正，生成目标边坡不同时段的三维数字高程模型，并将目标边坡不同时段的三维数字高程模型通过信息收发装置上传至终端服务器。

8.根据权利要求7所述的结合北斗定位和无人机雷达的边坡断面监测预警系统，其特征在于，所述实时动态载波相位差分模块RTK实时提供观测点的三维坐标与北斗定位系统中固定地锚的三维坐标信息进行误差校正。

9.根据权利要求3或7所述的结合北斗定位和无人机雷达的边坡断面监测预警系统，其特征在于，所述信息处理器和数字单片机以实时模式或异步模式将存储在信息储存装置中的对应数据通过信息收发装置上传到终端服务器；当处于实时模式时，信息处理器或数字单片机将计算结果、气候监测数据或扫描结果存储到信息存储装置中的同时通过信息收发装置上传到终端服务器；当处于异步模式时，信息处理器将计算结果与气候监测数据先存储到信息存储装置中再通过收发装置上传到终端服务器。