(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210526838.9 (22)申请日 2022.05.16 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114973603 A (43)申请公布日 2022.08.30 (73)专利权人 中咨数据有限公司 地址 100089 北京市海淀区紫竹院路嘉豪 国际中心 A座9层908 专利权人 中国公路工程咨询集团有限公司 　 中交路桥检测养护有限公司 　 中咨公路养护检测技 术有限公司 (72)发明人 张蕴灵　崔巍　侯芸　何乃武　 祁生文　邹宇　董元帅　 (74)专利代理 机构 保定运维知识产权代理事务 所(普通合伙) 1313 3 专利代理师 孙玉娣 (51)Int.Cl. G08B 21/10(2006.01)G08B 31/00(2006.01) G01N 33/24(2006.01) G01D 21/02(2006.01) H04W 4/38(2018.01) H04Q 9/00(2006.01) (56)对比文件 CN 20238380 3 U,2012.08.15 CN 107067333 A,2017.08.18 CN 114399889 A,202 2.04.26 CN 111563619 A,2020.08.21 CN 21231695 0 U,2021.01.08 CN 1098594 42 A,2019.0 6.07 陈有亮等.三峡库区滑坡的水文地质分析. 《水资源与水工程学报》 .201 1,(第01期), 杨姗姗等.滑坡灾害与降雨关系研究. 《人民 黄河》 .2010,(第08 期), 审查员 刘楠 (54)发明名称 基于卫片反馈的崩滑监测装置、 方法、 终端、 设备及介质 (57)摘要 本发明属于地质灾害数据监测技术领域， 公 开了基于卫片反馈的崩滑监测装置、 方法、 终端、 设备及介质。 在卫片中选定的地质灾害调查范围 进行圈定， 在此基础上现场布设基于卫片反馈的 崩滑监测装置； 对边坡演化中的变形和应力进行 监测， 将实时数据反馈至室内卫片解译终端， 对 建立的学习模 型进行反复训练， 将现场边坡的运 移要素与卫片中的像素变化建立联系； 基于预先 编程设定的安全阈值， 对现场崩滑 灾害进行监测 预警。 本发明对灾害的地层岩性、 地质结构、 表面 冲刷、 气象、 地下水等信息进行系统监测， 从工程 地质角度给出被监测灾害点的典型特征， 将这些 特征融如应变、 应力等具体指标中， 将变形和应 力指标与卫片中像素变化建立联系。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 114973603 B 2022.11.22 CN 114973603 B 1.一种基于卫片反馈的崩滑监测装置， 其特征在于， 所述基于卫片反馈的崩滑监测装 置包括： 复合监测箱(1)， 用于对地下水化学成分、 孔隙水压力、 水平向位移、 水平向应力和垂向 应力、 监测壁矿物成分变化指标进 行监测， 获得地质体不同深度位置的相关数据； 所述复合 监测箱(1)包括： 自动剪切系统(1 ‑1)， 用于对地下某 一层位的岩 土体的力学参数进 行测定， 将初始和变化过程中的抗剪强度参数实时进行监测分析， 并传送至数据采集器(1 ‑3)； 加载 装置(1‑2)， 用于在剪切试验中提供加载， 还用于控制剪切板的入土深度； 数据采集器(1 ‑ 3)， 用于对整个监测箱中的数据进行汇总和存储， 并将数据传输至数据采集控制系统(2)； 综合监测器(1 ‑4)， 用于防水； 水化学监测传感器(1 ‑5)， 用于对地质层的水化学特性进行监 测， 如果岩层位于地下水位以下时， 直接进行测试， 若传感器所在岩层位于地下水位以上 时， 则监测水分迁移过程中的水化学成分； 孔隙水压力传感器(1 ‑6)， 用于对地质层的岩土 体中的孔隙水压力进行监测， 为整个岩土体有效应力计算提供核心参数； 矿物成分监测传 感器(1‑7)， 对地质层的矿物成分进 行监测分析； 水分传感器(1 ‑8)， 用于对地质层水分含量 进行监测， 反映岩土体内部的水分迁移状况； 水平位移监测传感器(1 ‑9)， 用于岩土体产生 水平位移时， 进行水平方向位移监测， 获得水平位移变形指标； 竖向位移监测系统(1 ‑10)， 用于岩土体产生竖向沉降时， 对竖向位移进行实时采集； 数据采集控制系统(2)， 用于现场数据的采集、 汇总、 存储， 将现场采集的数据缓存后利 用无线传输装置进行传输， 将数据汇总后传输 至室内卫片解译终端； 流量监测系统(6)， 用于对坡面不同位置的地表水流量进行监测， 以及对地表水的化学 成分和pH数据进行测试分析， 将流量数据采集后与气象资料进行整合， 分析不同位置的流 量与降雨 量指标； 激光扫描监测系统(7)， 用于对坡面的冲刷形态进行实时监测分析， 获取坡面不同位置 处的冲刷形态数据， 通过与 原始坡面形态比对后计算冲刷情况， 对沟底(5)的水流和水位进 行监测， 对出现的险情进行 预警； 水位监测系 统(9)， 用于对沟底(5)的水位和流量进行实时监测， 传输至数据采集控制 系统(2)后与降雨量数据比对， 同时与坡体内部的水分传感器(1 ‑8)及孔压传感器数值进 行 比对分析， 获取降雨 量‑流量‑孔隙水压力的关系。 2.根据权利要求1所述的基于卫片反馈的崩滑监测装置， 其特征在于， 所述基于卫片反 馈的崩滑监测装置还包括： 供电系统(3)， 由太阳能供电和风能供电两个模块组成， 利用太 阳能和风能进行电量补充， 向整个监测系统进行 供电； 所述供电系 统(3)采用变频自动控制， 当同一传感器连续一周变化参数≤0.1％时， 自 动切断同类传感器三分之一的电源， 保持待测 状态， 有波动电流反馈至供电系统(3)后， 则 供电系统(3)开始重新供电， 传感器恢复正常。 3.根据权利要求1所述的基于卫片反馈的崩滑监测装置， 其特征在于， 所述基于卫片反 馈的崩滑监测装置还 包括： 无线传输天线(8)， 用于数据传输和指令 接收； 气象监测站(10)， 用于对当地的降雨量、 温度、 湿度、 风向、 风速、 气压气象指标进行实 时监测， 并对数据进行存 储和传输， 最终传输 至数据采集控制系统(2)。 4.根据权利要求1所述的基于卫片反馈的崩滑监测装置， 其特征在于， 所述流量监测系权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114973603 B 2统(6)包括： 渗流溶质测试传感器(6 ‑1)， 用于对地表水中的化学成分进行监测， 包括地表水中的阴 阳离子种类、 含量； 水温度监测传感器(6 ‑2)， 用于对地表水的温度进行实时监测； pH监测传感器(6 ‑3)， 用于对地表水的pH进行监测， 以获取地表水化学环境变化方面的 数据； 防淤冲刷系统(6 ‑4)， 用于对监测水箱(6 ‑9)进行定期冲刷； 储水箱入水口(6 ‑5)， 用于让水进入储水箱中， 内置电磁阀门， 根据需要自动关闭或打 开阀门； 进水口(6 ‑6)， 用于流 量监测系统(6)的进水， 让地下 水进入系统的通道； 出水口(6‑7)， 用于流 量监测系统(6)中的出 水； 数据存储器(6 ‑8)， 用于对流量监测系统(6)中的传感器采集的数据进行收集和存储， 并将数据最终传输 至数据采集控制系统(2)； 监测水箱(6 ‑9)， 用于为地表水各类监测传感器服务， 固定安装传感器， 同时将水存储 后用于测试； 水箱溢水通道(6 ‑10)， 用于监测水箱(6 ‑9)水过多后通 排出； 流量监测传感器(6 ‑11)， 用于对监测位置的地表水流 量进行监测； 颗粒成分监测系 统(6‑12)， 用于对监测位置的地表水中携带的土颗粒进行测试， 得到 水中携带的物质成分的粒度。 5.一种利用权利要求1～4任意一项所述基于卫片反馈的崩滑监测装置的潜在失稳崩 滑灾害的监测方法， 其特 征在于， 所述潜在失稳崩滑灾害的监测方法包括以下步骤： 步骤一， 在卫片中选定的地质灾害调查范围进行圈定， 在此基础上现场布设基于卫片 反馈的崩滑监测装置； 步骤二， 对边坡演化中的变形和应力进行监测， 将 实时数据反馈至室内卫片解译终端， 对建立的学习模型进行反复训练， 将现场边坡的运移要素与卫片中的像素变化建立联系； 步骤三， 基于预 先编程设定的安全阈值， 对现场崩滑灾害 进行监测预警。 6.根据权利要求5所述的潜在失稳崩滑灾害的监测方法， 其特 征在于： 在步骤一中， 利用对潜在失稳崩滑灾害的监测数据进行卫片解译学习 模型进行训练学 习， 利用学习模型对潜在失稳边坡进行识别； 在步骤二中， 机器学习中， 通过设置坡度、 坡向及海拔高度及降雨量等关键指标的变化 的数据集， 对机器进 行反复训练， 基于神经网络法对滑坡灾害的发生进 行预测分析， 据此进 行野外崩滑灾害的识别； 学习模 型为： M＝F(x1,x2,x3 …)， x1、 x2、 x3分别为坡度、 坡向、 降雨 量关键指标； 所述基于神经网络法对滑坡灾害的发生进行预测分析， 据此进行野外崩滑灾害的识别 包括： 根据现场监测获取的坡度、 坡向以及降雨量指标的变化情况， 结合遥感卫片中的位移 情况判断边坡的变形状态， 根据变形状态和变形率分析滑坡的稳定情况， 进行识别潜在失 稳边坡； 在步骤三中， 安全阈值的设定结合崩滑灾害的安全系数确定， 安全系数为抗滑力矩与权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114973603 B