【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及护坡健康监测，具体涉及一种护坡变形监测系统及方法。
技术介绍
1、边坡是因自然或人为因素在山区、河岸、路基、堤坝等地形形成的斜坡面，护坡则是为防止边坡侵蚀、崩塌和滑移而采取的工程措施，确保其稳定性。护坡的稳定性至关重要，然而，由于自然和人为因素影响，护坡可能发生变形或崩塌，造成安全事故和经济损失，因此，实时监测和及时维护护坡是防灾减灾的关键。
2、传统监测方法，如人工巡检、水准仪、全站仪、沉降监测等，存在需要人工作业、设备增加坡体负担、监测局部且分辨率有限等问题，这些方法难以适应复杂地形和恶劣天气，且无法提供实时监测。
技术实现思路
1、本专利技术中提供了一种护坡变形监测系统及方法，从而有效解决
技术介绍
中所指出的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种护坡变形监测系统，包括：
4、散斑喷涂无人机，在护坡表面喷涂随机散斑图案，用于后续dic监测中的图像处理与变形分析；
5、双目相机小车，用于采集护坡表面的立体图像，通过双目相机实现护坡变形的三维位移和形变数据获取；
6、远程监控室，包括高性能计算设备和监控台，用于实时接收双目相机小车传输的图像数据，运行dic算法生成护坡变形和位移分析结果，并显示护坡健康状态；
7、进一步地，所述系统还包括：
8、云端数据存储模块，用于对监测数据进行持久化存储，支持长期护坡变形的趋势分析、历史数据回溯以及结构健康评
9、预警模块，基于dic分析结果，设置安全阈值，当监测到护坡变形超过预设值时，自动触发预警机制并记录警报信息。
10、进一步地，所述双目相机小车包括：左右相机、左右相机保护罩、第一连接部件、第二连接部件、车身、保险杠、车轮和无线数据天线。
11、进一步地，所述双目相机小车的左右相机通过所述第一连接部件和第二连接部件连接于所述车身，所述第一连接部件用于控制相机在水平方向上的角度调节，所述第二连接部件用于控制相机在竖直方向上的角度调节。
12、进一步地，所述远程监控室包括计算服务器、存储服务器和监控台，所述计算服务器配置有多核处理器和高性能图形处理单元，用于高效处理和分析从双目相机小车传输的图像数据，并支持实时运行dic算法。
13、进一步地，所述云端数据存储模块通过安全的数据加密传输机制进行数据监测，并采用分布式存储架构进行数据的冗余备份。
14、进一步地，所述预警模块通过自动化算法进行dic分析，包括：
15、跟据实时接收到的双目相机小车传输的图像数据，通过数字图像相关法（dic）分析，计算护坡表面在不同时间点的位移和形变；
16、所述自动化算法自动识别图像中所述位移和形变的关键区域，并评估监测点的变形程度；
17、当所述变形程度超过设定阈值时，所述自动化算法自动触发预警机制并成警报。
18、进一步地，所述自动化算法根据所述云端数据存储模块中的历史监测数据进行自学习和优化，调整预警阈值和监测参数。
19、进一步地，所述散斑喷涂无人机采用程序导航技术，根据设定路径喷涂散散斑图案。
20、进一步地，所述散斑喷涂无人机与双目相机小车根据预定的作业计划进行周期性交替作业，每次喷涂作业后，所述散斑喷涂无人机会暂停并等待双目相机小车进行图像采集，图像与散斑图案一一匹配。
21、一种护坡变形监测方法，所述方法包括：
22、利用散斑喷涂无人机在护坡表面喷涂随机散斑图案，护坡表面形成具有均匀分布的散斑图案；
23、使用双目相机小车在护坡表面采集高清立体图像，实时传输至远程监控系统进行处理；
24、基于采集的图像数据，采用dic进行图像处理，计算出护坡表面的位移和形变，生成位移场和变形图，分析护坡的变形情况；
25、根据dic分析结果，对监测到的变形数据进行阈值判断，当变形超过设定阈值时，触发预警机制；
26、将所有监测数据上传至云端，进行长期的数据存储和趋势分析，得到护坡变形的长期变化趋势、健康状况评估以及潜在风险预测。
27、通过本专利技术的技术方案，可实现以下技术效果：
28、有效解决了传统护坡监测实时性不足、精度低、局限于局部监测及人工依赖性强的问题，实现了护坡变形的高效、实时、全面监测。
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1.一种护坡变形监测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的护坡变形监测系统，其特征在于，所述系统还包括：
3.根据权利要求1所述的护坡变形监测系统，其特征在于，所述双目相机小车包括：左右相机、左右相机保护罩、第一连接部件、第二连接部件、车身、保险杠、车轮和无线数据天线。
4.根据权利要求3所述的护坡变形监测系统，其特征在于，所述双目相机小车的左右相机通过所述第一连接部件和第二连接部件连接于所述车身，所述第一连接部件用于控制相机在水平方向上的角度调节，所述第二连接部件用于控制相机在竖直方向上的角度调节。
5.根据权利要求1所述的护坡变形监测系统，其特征在于，所述远程监控室包括计算服务器、存储服务器和监控台，所述计算服务器配置有多核处理器和高性能图形处理单元，用于高效处理和分析从双目相机小车传输的图像数据，并支持实时运行DIC算法。
6.根据权利要求1所述的护坡变形监测系统，其特征在于，所述云端数据存储模块通过安全的数据加密传输机制进行数据监测，并采用分布式存储架构进行数据的冗余备份。
7.根据权利要
8.根据权利要求1所述的护坡变形监测系统，其特征在于，所述自动化算法根据所述云端数据存储模块中的历史监测数据进行自学习和优化，调整预警阈值和监测参数。
9.根据权利要求1所述的护坡变形监测系统，其特征在于，所述散斑喷涂无人机采用程序导航技术，根据设定路径喷涂散散斑图案。
10.根据权利要求1所述的护坡变形监测系统，其特征在于，所述散斑喷涂无人机与双目相机小车根据预定的作业计划进行周期性交替作业，每次喷涂作业后，所述散斑喷涂无人机会暂停并等待双目相机小车进行图像采集，图像与散斑图案一一匹配。
11.一种护坡变形监测方法，其特征在于，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种护坡变形监测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的护坡变形监测系统，其特征在于，所述系统还包括：
3.根据权利要求1所述的护坡变形监测系统，其特征在于，所述双目相机小车包括：左右相机、左右相机保护罩、第一连接部件、第二连接部件、车身、保险杠、车轮和无线数据天线。
4.根据权利要求3所述的护坡变形监测系统，其特征在于，所述双目相机小车的左右相机通过所述第一连接部件和第二连接部件连接于所述车身，所述第一连接部件用于控制相机在水平方向上的角度调节，所述第二连接部件用于控制相机在竖直方向上的角度调节。
5.根据权利要求1所述的护坡变形监测系统，其特征在于，所述远程监控室包括计算服务器、存储服务器和监控台，所述计算服务器配置有多核处理器和高性能图形处理单元，用于高效处理和分析从双目相机小车传输的图像数据，并支持实时运行dic算法。
6.根据权利要求1所述的护坡变...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭猛，彭汝富，刘麟，顾晓强，胡靖，杨朔，
申请(专利权)人：中国路桥工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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