边坡表层位移监测目前以GNSS方案为主和全站仪方案为辅。GNSS方案适合大型基础设施的长期监测,全站仪方案适合小范围的施工初期或临时监测场景。
GNSS方案卫星信号依赖性强,易受遮挡区域(如密林、峡谷)影响;设备安装与维护成本较高。
全站仪方案需人工现场操作,数据采集频率低,无法实现24小时连续监测;且易受雨雪、雾霾等天气干扰,且人工成本高、效率低。
视觉位移监测方案作为边坡安全监测领域的重要技术分支,正逐步与人工智能(AI)、大数据分析深度融合,实现从“数据采集”到“智能预警”的闭环管理,正经历从“单一功能”向“智能融合”的转型。其核心优势在于非接触式测量、高精度实时性与多技术协同能力,采用变焦视觉位移监测仪时,仅需安装编码靶标,无需布线或接触式传感器,显著降低部署成本与人工风险。随着AI算法的优化、5G网络的普及及国产芯片技术的突破,视觉方案的成本有望进一步降低,成为边坡监测领域的主流选择。
监测流程
监测工作总体分为测量基准网、测点设置,基准网初测及测点初始值测量,以及后期按既定频率测试分析,监测工作按照图所示流程进行。
技术原理
基于变焦机器视觉原理,采用人工智能及三维点云重建等新技术,通过对多个标识物的变焦定标技术,形成在统一空间坐标系下的点云重建,形成标记物的点云数据,达到对大范围表面位移的形变监测。
变焦视觉识别出无源靶标的图像位移,嵌入式算法将图像位移转换到实际位移,上传到云平台,实现结构位移的非接触式测量。
实施方案
监测相机拍摄边坡上设置的无源标靶,边缘计算设备通过对图片的数据采集、分析、算法识别、测量出位移幅度并报告至监测管理平台,进行数据分析和处理。测量周期可根据运行状况和监测要求确定。
设备参数
(1)表面位移识别精度±5MM;
(2)位移识别率大于95%,预警准确率大于95%;
(3)支持超低照度,0.005Lux,夜间测量不受影响;
(4)系统整体功耗≤45W,可使用太阳能设备进行供电;
(5)信息传输使用LAN/4G网络传输,报警信号可实时传输至监控中心或指定巡查人员的手机。