(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210560325.X (22)申请日 2022.05.23 (71)申请人 西南石油大 学 地址 610500 四川省成 都市新都区新都大 道8号 (72)发明人 胡启军　曾静文　何乐平　邬凯　 李颖　 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) H04W 4/38(2018.01) (54)发明名称 一种边坡开挖作业 安全状态监测预警方法 (57)摘要 一种边坡开挖作业安全状态 监测预警方法， 提供一种能够快速对边坡开挖作业安全状态进 行监测预警的方法， 可以克服以往因为现场复杂 环境所导致的记录测量效率低下以及准确率低 的问题， 本方法通过雨量计对环 境中的温湿度和 雨量进行监测， 锚索测力计、 测斜仪、 渗压计、 拉 线位移传感器、 土压力盒和GPS监测站的配合使 用， 对边坡关键点的沉降、 土体深部变形、 土压力 和孔隙水压力等相关数据进行监测， 并将结果实 时传送到计算机终端设备， 将云计算监测数据与 物联网结构体系相结合， 提供了一种实时监测边 坡开挖作业安全状态并对危险进行及时预警的 方法。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 114777848 A 2022.07.22 CN 114777848 A 1.一种边坡开挖作业 安全状态监测预警方法， 其特 征在于如下步骤： 由雨量计， 锚索测力计， GPS监测站， 测斜仪， 渗压计， 土压力盒， 拉线位移传感器和传输 线缆组成， 其特征在于： 数据采集单元均固定在仪器外壳的外部， 数据传输单元、 数据处理 单元、 数据储 存单元、 网络单 元、 电源、 散热模块和基座模块设置在仪器外壳的内部 。 2.根据权利要求1所述的雨 量计为翻斗式雨 量计。 3.根据权利要求1所述的锚索测力计由测力钢筒、 保护外护筒、 振弦式应变计、 锚垫板 和引出电缆组成。 4.根据权利要求1所述的测斜仪为 导轮式固定测斜仪， 由探棒和无线控制仪组成。 5.根据权利要求1所述的渗压计为振弦式渗压计。 6.根据权利要求1所述的拉线位移传感器的表面壳体材质为铝合金， 两个拉线位移传 感器之间由传输线缆连接 。 7.根据权利要求1所述的GPS监测站由GNSS变形监测仪、 太阳能供电系 统、 无线传输终 端和立杆组成。 8.根据权利要求1所述的土 压力盒为振弦式土 压力盒。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114777848 A 2一种边坡开挖作业安全状态 监测预警方 法 技术领域 [0001]本发明涉及 边坡地质工程的领域， 具体为利用云计算数据与物联 网结构体系相结 合的， 对边坡开挖作业 安全状态进行实时监测预警的方法。 背景技术 [0002]长期以来， 我国路基边坡的安全监测技术一直是公路修筑中的一个薄弱环节， 由 于缺乏对安全监测技术的系统研究， 没有成熟 的体系供设计部门应用， 只能采用低等级公 路的防护技术或借鉴其他部门的经验来实施局部防护。 由于缺 乏综合考虑， 往往造成了巨 大的经济损失和不良的社会影响。 因此， 及时了解边坡开挖作业的安全状态， 并进 行实时监 测预警对公路施工和提高经济效益具有重要意义。 本发明拟将结构健康监测与 物联网结构 体系、 云计算、 无线网等多网无缝连接技术相结合， 建立一套智能边坡健康监测系统装置， 为边坡日常养护、 管理和突发事 件应急处置提供一种技 术手段。 [0003]目前， 针对边坡开挖作业安全状态监测预警的主要手段是通过选取合适固定监测 点， 由人工采集边坡数据， 然后手动计算相关数据值。 但由于现场边坡地形复杂多变， 寻找 适合监测 边坡变形固定点的难度非常大， 同时人工采集数据的时间长， 且有关边坡基础数 据处理的工作量大， 其中一个环节出错都会造成返工， 一个坡段 的监测通常需要投入大量 的人力、 物力和财力。 因此将结构健康监测与物联网结构体系、 云计算、 无线网等多网无缝 连接技术综合应用到边坡开挖作业安全状态监测预警中， 实时传输相关数据， 实现远程监 测预警， 大 大降低了监测预警成本， 同时也可为今后同类工程的设计、 施工提供类比依据。 发明内容 [0004]本发明的目的是在于提供一种能够快速对边坡开挖作业安全状态进行监测预警 的方法， 可以克服以往因为现场复杂环境所导致的记录测量效率低下以及准确率低的问 题， 本发明通过雨量计对环境中的温湿度和雨量进 行监测， 锚索测力计、 测斜仪、 渗压计、 拉 线位移传感器、 土压力盒和GPS监测站的配合使用， 对边坡关键点的沉降、 土体深部变形、 土 压力和孔隙水压力等相关数据进行监测， 并将结果传送到计算机终端设备， 将云计算监测 数据与物联网结构 体系相结合， 提供了一种实时监测边坡开挖作业安全状态并进 行及时预 警的方法。 [0005]为了实现上述的目的， 本发明是这样实现的： 一种边坡开挖作业安全状态监测预 警方法， 其特征在于： 包括雨量计， 锚索测力计， GPS监测站， 测斜仪， 渗压计， 土压力盒， 拉线 位移传感器和传输线缆。 数据采集单元均固定在上述仪器外壳的外部， 数据传输单元、 数据 处理单元、 数据储存单元、 网络单元、 电源、 散热模块和基座模块均设置在仪器外壳的内部。 其中雨量计， 锚索测力计， GPS监测站， 测斜仪， 渗压计， 土压力盒， 拉线位移传感器均通过无 线通讯网与计算机终端设备相连。 [0006]所述雨量计为翻斗式雨 量计非人工观测式雨 量计。 [0007]所述锚索测力计由测力钢筒、 保护外护筒、 振弦式应变计、 锚垫板和引出电缆组说　明　书 1/3 页 3 CN 114777848 A 3