(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 202211062059.4 (22)申请日 2022.08.30 (71)申请人 中铁二十二局集团第五工程有限公 司 地址 400711 重庆市北碚区文长路2号 申请人 中铁二十二局集团有限公司 (72)发明人 崔永志　苏昌辉　王冠英　刘鸿斌　 王英森　姚正斐　陈福现　龙蛟　 郭海通　 (74)专利代理 机构 重庆中之信知识产权代理事 务所(普通 合伙) 50213 专利代理师 黄妍 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种边坡监测方法、 装置和系统 (57)摘要 本发明提供一种边坡监测方法、 装置和系 统， 所述方法包括： 获取被测目标在不同监测点 的多个传感器数据， 其中所述多个传感器数据包 括测斜仪的实时监测值、 钢筋 计的实时监测值和 温度计的实时监测值； 根据所述多个传感器数据 得到被测目标的当前倾斜位移值和当前钢筋应 力值； 将所述当前倾斜位移值和当前钢筋应力值 输入训练好的目标边坡预测模型， 得到当前监测 结果。 本发 明解决了现有技术中对边坡 稳定性预 测存在精度低和通用性差的问题， 由于所述目标 边坡预测模型是通过大量的样本数据进行训练 得到的， 精度高且通用性强， 能够准确反映出边 坡的稳定性状态。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115388951 A 2022.11.25 CN 115388951 A 1.一种边坡监测方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取被测目标在不同监测点的多个传感器数据， 其中所述多个传感器数据包括测斜仪 的实时监测值、 钢筋计的实时监测值和温度计的实时监测值； 根据所述多个传感器数据得到被测目标的当前倾 斜位移值和当前钢筋应力值； 将所述当前倾斜位移值和当前钢筋应力值输入训练好的目标边坡预测模型， 得到当前 监测结果。 2.如权利要求1所述的边坡监测方法， 其特征在于， 根据 所述多个传感器数据得到被测 目标的当前倾 斜位移值， 包括： 根据每个测斜仪的实时监测值和每个测斜仪的标距， 得到每个测斜仪监测到的倾斜变 化值； 对每个倾斜变化值求和后得到被测目标的倾 斜位移值。 3.如权利要求2所述的边坡监测方法， 其特征在于， 根据每个测斜仪的实时测量值和每 个测斜仪的标距， 得到每 个测斜仪监测到的倾 斜变化值的计算公式为： Si＝Li*Sin(a+b*i+c*i2+d*Fi3) 其中， Si表示被测物在第i点与铅垂线(或水平线)的倾斜变化量， 单位为mm； Li表示第i 支测斜仪的两轮间距的标距， 单位为mm； Fi表示第i支测斜仪的实时测 量值， 单位为F； a/b/ c/d表示第i支测斜仪的标定就 算系数。 4.如权利要求1所述的边坡监测方法， 其特征在于， 根据 所述多个传感器数据得到被测 目标的当前钢筋应力值， 包括： 根据钢筋计的实时监测值、 钢筋基准值、 温度计的实时监测值和温度基准值， 得到被测 目标的钢筋应力值。 5.如权利要求4所述的边坡监测方法， 其特征在于， 根据钢筋计的实时监测值、 钢筋基 准值、 温度计的实时监测值和温度基准 值， 得到被测目标的钢筋应力值的计算公式包括： δm＝k(F‑F0)+b(T‑T0) 其中， δm为被测目标的钢筋应力值， 单位为MPa； k为钢筋计的测量灵敏度， 单位为MPa/ F； F为钢筋计的实时监测值， 单位为F； F0为钢筋基准值， 单位为F； b为钢筋计的温度修正系数， 单位为MPa/℃； T为温度计的实时监测值， 单位 为℃； T0为温度基准 值， 单位为℃。 6.如权利要求1所述的边坡监测方法， 其特征在于， 在将所述当前倾斜位移值和当前钢 筋应力值输入训练好的目标边坡预测模型之前， 所述方法还 包括： 根据训练样本数据确定待训练的神经网络中输入层、 隐含层和输出层的神经 元数量； 根据输入层、 隐含层和输出层的神经元数量， 以及初始化的网络连接权值和网络阈值， 计算出输出层的输出值； 根据输出层的输出值和期望 输出值， 得到神经网络的预测误差； 当所述预测误差在预设范围内时， 得到所述目标边坡预测模型。 7.如权利要求6所述的边坡监测方法， 其特征在于， 当所述预测误差不在预设范围内 时， 所述方法还 包括： 根据所述预测误差， 分别更新所述网络连接 权值和所述网络阈值； 根据更新后的网络连接 权值和更新后的网络阈值重新计算出输出层的输出值。 8.一种边坡监测装置， 其特 征在于， 所述装置包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115388951 A 2传感器获取模块， 用于获取被测目标在不同监测点的多个传感器数据， 其中所述多个 传感器数据包括测斜仪的实时监测值、 钢筋计的实时监测值和温度计的实时监测值； 计算模块， 用于根据 所述多个传感器数据得到被测目标的当前倾斜位移值和当前钢筋 应力值； 预测模块， 用于将所述当前倾斜位移值和当前钢筋应力值输入训练好的目标边坡预测 模型， 得到当前监测结果。 9.一种边坡监测系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 传感器单 元、 数据传输单 元和云服 务器； 所述传感器单 元用于采集被测目标在不同监测点的多个传感器数据； 所述数据传输单元与 所述云服务器相连， 用于将所述多个传感器数据传输到所述云服 务器； 所述云服务器用于根据所述多个传感器数据得到被测目标的当前倾斜位移值和当前 钢筋应力值； 还用于将所述当前倾斜位移值和当前钢筋应力值输入训练好的目标边坡预测 模型， 得到当前监测结果对所述多个预处理数据进行预测分析， 得到被测目标的当前稳定 性结果。 10.如权利要求9所述的边坡监测系统， 其特征在于， 所述传感器单元包括倾角计、 测斜 仪、 钢筋计和温度计。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115388951 A 3