一种边坡监测装置，包括激光测距仪、雷达、处理单元和光学反射元件，激光测距仪和雷达均和处理单元电连接，光学反射元件设置在待监测的目标处，雷达包括主机和导轨，主机设置在导轨上并能沿导轨移动，主机上设置发送天线和接收天线，发送天线和接收天线用来向光学反射元件发送和接收无线电波，激光测距仪用来测量到光学反射元件的距离，激光测距仪和雷达测量到的数据传输到处理单元，处理单元将数据处理计算得到目标位移量。雷达和激光测距仪的相互配合使用，提供了一种在无论白天、黑夜或恶劣天气下都可以监测的高精度测量系统，即使无法看到目标点也可以监测边坡发生的位移。到目标点也可以监测边坡发生的位移。到目标点也可以监测边坡发生的位移。
【技术实现步骤摘要】
边坡监测装置
[0001]本技术涉及土木工程
，尤其涉及一种边坡监测装置。
技术介绍
[0002]边坡指的是一种为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面。边坡的稳定性指标十分重要，直接影响到加固效果、公路安全等，所以边坡稳定性的监测必不可少。为了防止边坡因为短时间强降水导致的滑坡、落石和泥石流等灾害，有必要实时监测地面位移。现有技术使用搭载光学相机的飞行器进行航测以测量这种地面位移。然而，当从远距离测量山脉的坡度时精度不够，并且无法在夜间或多云的天气中收集信息。另外，基于人造卫星上的合成孔径雷达系统(SAR)虽然精度较高，但是要花费一天的间隔才能用人造卫星观察地面上的同一位置，无法做到实时测量。
技术实现思路
[0003]本技术目的在于针对现有技术的缺陷，提供用于监测边坡位移的高精度边坡监测装置系统。
[0004]为解决上述技术问题，本技术提供技术方案如下：
[0005]边坡监测装置，其特征在于：包括激光测距仪、雷达、处理单元和光学反射元件，所述激光测距仪和雷达均和所述处理单元电连接，所述光学反射元件设置在待监测的目标处，所述雷达包括主机和导轨，所述主机设置在所述导轨上并能沿导轨移动，主机上设置发送天线和接收天线，所述发送天线和接收天线用来向光学反射元件发送和接收无线电波，所述激光测距仪用来测量到光学反射元件的距离，激光测距仪和雷达测量到的数据传输到所述处理单元，处理单元将数据处理计算得到目标位移量。
[0006]进一步的，所述处理单元包括控制单元、存储单元、输入单元和输出单元，所述控制单元内包括校正处理单元和位移计算单元，所述激光测距仪、雷达、存储单元、输入单元和输出单元均和控制单元电连接。
[0007]进一步的，所述存储单元中包含气象校正信息单元。
[0008]进一步的，所述控制单元由中央处理器、数字信号处理器和微控制单元构成。
[0009]进一步的，所述雷达使用频率为12
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18GHz，波长1.7
‑
2.4cm的Ku波段电磁波。
[0010]进一步的，光学反射元件是能够反射雷达电磁波信号的金属板、角反射器、平面镜、棱镜中的其中一种。
[0011]进一步的，所述光学反射元件处设置有GPS信号接收器。
[0012]进一步的，所述存储单元为硬盘或只读存储器。
[0013]进一步的，所述输入单元为键盘或鼠标。
[0014]进一步的，所述输出单元为显示器或打印机。
[0015]与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、雷达和激光测距仪的相互配合使用，提供了一种在无论白天、黑夜或恶劣天气下都可以监测的高精度测量系统，即使无法看
到目标点也可以监测边坡发生的位移。2、激光测距仪和雷达的安装位置不受地形的限制，既可以安装在同一位置，也可以安装在不同位置，可以提高测量精度。3、存储单元中包含的气象校正信息单元可以进一步校正由于日照程度，温度，大气压力，湿度等变化所带来的测量误差。4、在光学反射元件处设置GPS信号接收器可以通过不受天气影响的手段来对目标距离进行测量，作为应急需要。
附图说明
[0016]图1为本技术实施例结构示意图；
[0017]图2为雷达的结构示意图。
[0018]其中：1
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光学反射元件，2
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激光测距仪，4
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雷达，6
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处理单元，10
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控制单元，12
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存储单元，14
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输入单元，16
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输出单元，20
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主机，22
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导轨，24
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发送天线，26
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接收天线，30
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校正处理单元，32
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位移计算单元，40
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气象校正信息单元。
具体实施方式
[0019]为了加深本技术的理解，下面我们将结合附图对本技术作进一步详述，该实施例仅用于解释本技术，并不构成对本技术保护范围的限定。
[0020]图1
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2示出了一种边坡监测装置的实施例，包括激光测距仪2、雷达4、处理单元6和光学反射元件，激光测距仪2和雷达4均和处理单元6电连接，光学反射元件1设置在待监测的目标处，雷达4包括主机20和导轨22，主机20设置在导轨22上并能沿导轨22移动，主机20上设置发送天线24和接收天线16，发送天线24和接收天线26用来向光学反射元件1发送和接收无线电波，激光测距仪2用来测量到光学反射元件1的距离，激光测距仪2和雷达4测量到的数据传输到处理单元6，处理单元6将数据处理计算得到目标位移量。
[0021]优选的，处理单元6包括控制单元10、存储单元12、输入单元14和输出单元16，控制单元10内包括校正处理单元30和位移计算单元32，激光测距仪2、雷达4、存储单元12、输入单元14和输出单元16均和控制单元10电连接。存储单元12中包含气象校正信息单元40。控制单元10由中央处理器、数字信号处理器和微控制单元构成。雷达4使用频率为12
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18GHz，波长1.7
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2.4cm的Ku波段电磁波。光学反射元件1是能够反射雷达电磁波信号的金属板、角反射器、平面镜、棱镜中的其中一种。光学反射元件1处设置有GPS信号接收器。存储单元12为硬盘和只读存储器，输入单元14为键盘、鼠标，输出单元16为显示器和打印机。
[0022]激光测距仪2通过向目标处的光学反射元件1发射和接收激光来测量距离。雷达4的主机20在测量期间沿着导轨22移动，并且在导轨22上的不同位置处向光学反射元件1发送和接收无线电波以实现合成孔径。雷达4需要几分钟的时间移动主机20并完成一次扫描。雷达4并不直接测量距离，而是测量位移量。位移测量的上限根据雷达4发射的无线电波的波长来确定，如果要基于雷达4采集的数据计算距离，要在不超过上限的时间间隔内测量位移量并进行累加。因此，需要将雷达4设置为比激光测距仪2的距离测量更频繁地测量位移量。
[0023]本实施例的雷达4使用Ku波段的电磁波，频率为12
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18GHz，波长1.7
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2.4cm，从而可以照射到约4km的距离。除此之外，本领域技术人员能够理解，雷达4还可以选择L波段，C波段，X波段，毫米波等频段。
[0024]如果激光测距仪2和雷达4可以直接看到测量目标区域，则可以远程安装在平坦稳定的地面。激光测距仪2和雷达4可以安装在同一位置，也可以安装在不同的位置。通过将激光测距仪2安装在两个位置并且从不同方向观察目标处的光学反射元件1，可以提高对目标位置测量的精度。
[0025]控制单元10通过从存储单元12读取程序并执行来控制校正处理单元30和位移计算单元32中的测量值。雷达4发射的电磁波从光学反射元件1处本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.边坡监测装置，其特征在于：包括激光测距仪(2)、雷达(4)、处理单元(6)和光学反射元件(1)，所述激光测距仪(2)和雷达(4)均和所述处理单元(6)电连接，所述光学反射元件(1)设置在待监测的目标处，所述雷达(4)包括主机(20)和导轨(22)，所述主机(20)设置在所述导轨(22)上并能沿导轨(22)移动，主机(20)上设置发送天线(24)和接收天线(26)，所述发送天线(24)和接收天线(26)用来向光学反射元件(1)发送和接收无线电波，所述激光测距仪(2)用来测量到光学反射元件(1)的距离，激光测距仪(2)和雷达(4)测量到的数据传输到所述处理单元(6)，处理单元(6)将数据处理计算得到目标位移量。2.根据权利要求1所述边坡监测装置，其特征在于：所述处理单元(6)包括控制单元10、存储单元(12)、输入单元(14)和输出单元(16)，所述控制单元(10)内包括校正处理单元(30)和位移计算单元(32)，所述激光测距仪(2)、雷达(4)、存储单元(12)、输入单元(14)和输出单元(16)均和控制单元...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈垦，唐勇，周勇，
申请(专利权)人：四川数字交通科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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