基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统的制作方法

1.本发明涉及地质灾害防治技术领域，尤其涉及一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统。


背景技术：

2.随着科技的不断进步，智能监控技术逐渐应用于地质灾害监测，从21世纪初到最近五年里，国外已经利用智能监控系统对山体滑坡进行监测与预警，现有的监测方法通常为将监测点位提前安装在位于滑坡前的稳定顶板的混凝土柱上，但该方法在面对复杂的山体环境时，往往不能做到监测点的准确定位与安装，导致之后的监测预警存在不准确、误报率高的情况，因此，亟需一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统，用于解决在面对复杂的山体环境时，现有技术不能做到监测点的准确定位与安装，导致之后的监测预警存在不准确、误报率高的情况的问题。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统，用于解决上述问题。
4.一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统，包含监测模块和预警模块，监测模块包括：若干北斗rtk定位测点融合单元、采集网关单元、基站单元、云服务器单元以及监控终端；预警模块包括预警单元和实时滑坡监测信息收发单元。
5.作为本发明的一种实施例，在监测前，基于预设测点布设方案，通过北斗rtk定位对监测山体内的点位进行定位，确定初始定位信息；根据初始定位信息提前布设若干北斗rtk定位测点融合单元至对应位置；每个北斗rtk定位测点融合单元根据自身位置信息和其他相邻北斗rtk定位测点融合单元进行测距确定相对位置信息；根据相对位置信息和初始定位信息矫正每个北斗rtk定位测点融合单元的初始位置，完成布设；当若干北斗rtk定位测点融合单元布设完成后，采集网关单元获取若干北斗rtk定位测点融合单元的山体数据，并通过基站单元发送至云服务器单元；云服务器单元同时接收北斗rtk定位测点融合单元反馈的实时定位信息，和山体数据一起发送至监控终端。
6.作为本发明的一种实施例，监控终端执行包括如下操作：获取若干北斗rtk定位测点融合单元的实时定位信息和初始定位信息，判断两者是否存在变化，若不存在，根据各北斗rtk定位测点融合单元的山体数据对初始山体三维建模进行调整，得到调整山体三维建模；若存在，根据各北斗rtk定位测点融合单元的位移坐标和初始定位信息构建各北斗rtk定位测点融合单元的向量组；根据向量组和各北斗rtk定位测点融合单元的山体数据对初始山体三维建模进行调整，得到调整山体三维建模；根据调整山体三维建模与初始山体三维建模预测后续监测山体是否存在滑坡风险，若存在滑坡风险，发出预警信息至预警单元。
7.作为本发明的一种实施例，预先采集监测山体的三维数据生成山体三维建模，初始山体三维建模的生成过程包括：获取若干北斗rtk定位测点融合单元在刚布设完成时采
集的山体数据以及各北斗rtk定位测点融合单元的初始定位信息；根据若干初始定位信息对山体三维建模进行调整点标定，确定若干建模调整点；根据若干建模调整点对应的山体数据对山体三维建模进行完善调整，生成初始山体三维建模；当确定调整山体三维建模后，将调整山体三维建模作为新的初始山体三维建模。
8.作为本发明的一种实施例，根据向量组和各北斗rtk定位测点融合单元的山体数据对初始山体三维建模进行调整，得到调整山体三维建模，包括：根据向量组对初始山体三维建模中的相应调整点进行重新标定，确定若干重标调整点；根据若干重标调整点对应的山体数据对初始山体三维建模进行重新调整，得到调整山体三维建模。
9.作为本发明的一种实施例，根据调整山体三维建模与初始山体三维建模预测后续监测山体是否存在滑坡风险，包括：获取预先确定好的发生山体滑坡的滑坡山体三维建模的滑坡矢量数据瞬时阈值；其中，滑坡矢量数据瞬时阈值分为多个阶段瞬时阈值；判断初始山体三维建模是否存在重点区域，若不存在，根据初始山体三维建模调整到调整山体三维建模中每一调整点区域内的三维变化数据生成若干微动矢量数据；当任一微动矢量数据超过第n阶段滑坡矢量数据瞬时阈值时，将微动矢量数据对应调整点区域作为n级重点区域，同时生成第n等级滑坡风险信息，n为不为0的自然数。
10.作为本发明的一种实施例，一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统还包括：若初始山体三维建模存在重点区域，根据初始山体三维建模调整到调整山体三维建模中每一调整点区域内的三维变化数据生成若干微动矢量数据，若不存在任一微动矢量数据超过阶段滑坡矢量数据瞬时阈值时，根据预设递减规则降低重点区域的风险等级，同时生成对应等级滑坡风险信息；若存在重点区域内的微动矢量数据超过第m阶段滑坡矢量数据瞬时阈值时，根据重点区域原本的风险等级生成风险权重l，将微动矢量数据对应重点区域调整为级重点区域，同时生成第级滑坡风险信息，m为不为0的自然数，l为大小0小于1的小数。
11.作为本发明的一种实施例，监控终端还包括：现场画面播放单元，用于实时显示初始山体三维建模和最新的调整山体三维建模；测点位置信息可视化单元，用于在监测地图上显示每个北斗rtk定位测点融合单元的位置信息及位置变化信息；联动策略预警单元，用于设置多级阈值与滑坡风险等级对应，同时根据相应滑坡风险等级联动控制相应预警策略生成预警信息。
12.作为本发明的一种实施例，预警模块执行包括如下操作：当预警单元接收到预警信息时，根据预警信息的预警等级生成对应预警方案；根据对应预警方案生成预警信号发送至对应山体防护人员终端，同时，预警单元发送开始信号至实时滑坡监测信息收发单元，实时滑坡监测信息收发单元接收到开始信号后，持续获取云服务器单元内的实时滑坡监测信息发送至预设山体防护人员终端，直至收到预警单元发出的结束信号停止收发。
13.作为本发明的一种实施例，一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统还包括滑坡范围内人员紧急预警模块，其中，滑坡范围内人员紧急预警模块包括：自组网定位单元，用于根据若干自组网定位设备搭建局部自组网，根据局部自组网定位监测区域范围内非自组网定位设备的其他通讯设备的位置信息；滑坡影响范围预测单元，用于当获取到预警信息后，获取实时山体数据，根据实时山体数据模拟山体滑坡灾害场景，根据模拟山体滑坡灾害场景结合北斗rtk定位测点融合单元，预测当前山体滑坡发生时的滑坡影响范
围；通讯设备行为轨迹预测单元，用于当获取到预警信息后，根据其他通讯设备的位置信息预测其的行为轨迹，生成轨迹信息；轨迹判断单元，用于实时判断所有轨迹信息是否与滑坡影响范围存在重叠，生成判断结果，直至不再接收到预警信息时停止判断；紧急预警单元，用于当判断结果为存在重叠时发送紧急预警信息至对应其他通讯设备。
14.本发明的有益效果为：本发明提供一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统，利用北斗rtk定位，精确测量厘米级位移，通过对监测区域内的合理布设监测点位及监测设备的选取，实时监测山体结构物的健康状态，能及时识别山体滑坡并预警。
15.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
16.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
17.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1为本发明实施例中一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统的系统模块示意图；图2为本发明实施例中一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统中监控终端的执行过程流程图；图3为本发明实施例中一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统中滑坡范围内人员紧急预警模块的模块示意图。
具体实施方式
18.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
19.请参阅图1，一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统，包含监测模块和预警模块，监测模块包括：若干北斗rtk定位测点融合单元、采集网关单元、基站单元、云服务器单元以及监控终端；预警模块包括预警单元和实时滑坡监测信息收发单元；上述技术方案的工作原理为：本系统包括监测模块和预警模块，其中，监测模块包括若干北斗rtk定位测点融合单元、采集网关单元、基站单元、云服务器单元以及监控终端，在对任一山体监测区域进行监测时，通过北斗rtk定位对监测山体的关键区域进行精准定位，确定监测点位后调取实际环境情况，根据实际环境情况选取相应合适的监测设备，即北斗rtk定位测点融合单元，值得说明的是，每个融合北斗rtk定位测点融合单元都可以和其他相邻单元进行测距，同时也可以北斗rtk定位；这样的好处是，可以用测距的距离算出相对位置，进而可以提高rtk的绝对位置精度；北斗rtk定位测点融合单元包括北斗rtk定位功能和测点功能，测点功能的配置设备包括但不限于激光测距仪、倾角传感器和测斜仪等测量仪器；且通过若干北斗rtk定位测点融合单元能够实时且准确的了解北斗rtk定位测点融合单元的位移情况，从而保证监测的时效性；预警模块包括预警单元和实时滑坡监测信息
收发单元，用于实现预警以及在预警的同时实现实时滑坡监测信息收发，保证救险人员能及时收到灾害现场的实时数据，减少救援风险；上述技术方案的有益效果为：通过上述技术方案，利用北斗rtk定位，精确测量厘米级位移，通过对监测区域内的合理布设监测点位及监测设备的选取，实时监测山体结构物的健康状态，能及时识别山体滑坡并预警。
20.在一个实施例中，在监测前，基于预设测点布设方案，通过北斗rtk定位对监测山体内的点位进行定位，确定初始定位信息；根据初始定位信息提前布设若干北斗rtk定位测点融合单元至对应位置；每个北斗rtk定位测点融合单元根据自身位置信息和其他相邻北斗rtk定位测点融合单元进行测距确定相对位置信息；根据相对位置信息和初始定位信息矫正每个北斗rtk定位测点融合单元的初始位置，完成布设；当若干北斗rtk定位测点融合单元布设完成后，采集网关单元获取若干北斗rtk定位测点融合单元的山体数据，并通过基站单元发送至云服务器单元；云服务器单元同时接收北斗rtk定位测点融合单元反馈的实时定位信息，和山体数据一起发送至监控终端；上述技术方案的工作原理为：在实现滑坡监测前，基于预先设定好的关键测点布设方案通过北斗rtk定位对监测山体内的监测点位进行定位，该关键测点的选取优选监测数据能对实时监测结构物（山体）的健康状态存在意义的区域；确定初始定位信息后，获取每个关键点位的周围环境信息，选取相适应的监测设备根据对应的初始定位信息进行提前部署；当所有北斗rtk定位测点融合单元都布设完成后，采集网关单元获取若干北斗rtk定位测点融合单元监测的山体数据，并通过基站单元发送至云服务器单元；云服务器单元接收若干北斗rtk定位测点融合单元的实时定位信息，和山体数据一起发送至监控终端；值得说明的是，所有单元的数据连接通道都可以是双向的，北斗rtk定位测点融合单元反馈的实时定位信息也是通过采集网关、基站后送达云服务器，有益于监控终端对现场设备的实时有效控制；上述技术方案的有益效果为：通过上述技术方案，通过对监测区域内的合理布设监测点位及监测设备的选取，针对复杂环境选取更合适的监测设备，减少部署成本，提高监测效率。
21.请参阅图2，在一个实施例中，监控终端执行包括如下操作：s101、获取若干北斗rtk定位测点融合单元的实时定位信息和初始定位信息；s102、判断两者是否存在变化，若不存在，转至s103，若存在，转至s104；s103、根据各北斗rtk定位测点融合单元的山体数据对初始山体三维建模进行调整，得到调整山体三维建模；s104、根据各北斗rtk定位测点融合单元的位移坐标和初始定位信息构建各北斗rtk定位测点融合单元的向量组；根据向量组和各北斗rtk定位测点融合单元的山体数据对初始山体三维建模进行调整，得到调整山体三维建模；s105、根据调整山体三维建模与初始山体三维建模预测后续监测山体是否存在滑坡风险，若存在滑坡风险，转至s106，若不存在，继续监测；s106、发出预警信息至预警单元；上述技术方案的工作原理为：本系统包括有监控终端，当系统正常运行时，监控终端每隔预设时间段，便获取若干北斗rtk定位测点融合单元的实时定位信息和初始定位信息，该初始定位信息则为上一次获取的每个北斗rtk定位测点融合单元的实时定位信息，即该初始定位信息会随着北斗rtk定位测点融合单元位置的变化而变化，当第一次获取时，该
初始定位信息便为在监测前，基于预设测点布设方案确定的初始定位信息，后续获取时则随着北斗rtk定位测点融合单元位置的变化而变化；然后判断若干北斗rtk定位测点融合单元的实时定位信息和初始定位信息是否存在变化，若不存在，根据各北斗rtk定位测点融合单元的山体数据对初始山体三维建模进行调整，得到调整山体三维建模，则下次获取的初始定位信息未变；更进一步地，保留上一次三维建模存储至云服务器单元，用于支撑后续大数据分析滑坡风险等级；若存在，根据各北斗rtk定位测点融合单元的位移坐标和初始定位信息构建各北斗rtk定位测点融合单元的向量组，向量组包括北斗rtk定位测点融合单元的位移方向与位移量；根据向量组和各北斗rtk定位测点融合单元的山体数据对初始山体三维建模进行调整，得到调整山体三维建模，则下次获取的初始定位信息变为本次的实时定位信息；最后根据调整山体三维建模与初始山体三维建模预测后续监测山体是否存在滑坡风险，若不存在滑坡风险，继续监测，若存在，则发出预警信息至预警单元；上述技术方案的有益效果为：通过上述技术方案，采用山体三维建模的方式对山体情况进行模拟，能够使得用户对山体情况更加直观，同时，根据三维建模的瞬时变化对后续滑坡风险进行预测，有益于提高监测精准度。
22.在一个实施例中，预先采集监测山体的三维数据生成山体三维建模，初始山体三维建模的生成过程包括：获取若干北斗rtk定位测点融合单元在刚布设完成时采集的山体数据以及各北斗rtk定位测点融合单元的初始定位信息；根据若干初始定位信息对山体三维建模进行调整点标定，确定若干建模调整点；根据若干建模调整点对应的山体数据对山体三维建模进行完善调整，生成初始山体三维建模；当确定调整山体三维建模后，将调整山体三维建模作为新的初始山体三维建模；上述技术方案的工作原理为：预先采集监测山体的三维数据生成山体三维建模，即确定山体的初始三维轮廓信息；获取若干北斗rtk定位测点融合单元在刚布设完成时采集的山体数据以及各北斗rtk定位测点融合单元的初始定位信息；根据若干初始定位信息对山体三维建模进行调整点标定，确定若干建模调整点，即确定三维轮廓的多个轮廓调整点，轮廓调整点的位置即每个北斗rtk定位测点融合单元在三维建模中的对应位置；根据若干建模调整点对应的山体数据对山体三维建模进行完善调整，生成初始山体三维建模，即根据实时采集到的山体数据对预先确定的山体三维建模进行初始调整，使其建模数据更精确；当确定调整山体三维建模后，将调整山体三维建模作为新的初始山体三维建模；上述技术方案的有益效果为：通过上述技术方案完成三维建模的生成。
23.在一个实施例中，根据向量组和各北斗rtk定位测点融合单元的山体数据对初始山体三维建模进行调整，得到调整山体三维建模，包括：根据向量组对初始山体三维建模中的相应调整点进行重新标定，确定若干重标调整点；根据若干重标调整点对应的山体数据对初始山体三维建模进行重新调整，得到调整山体三维建模；上述技术方案的工作原理为：根据向量组中包括的各北斗rtk定位测点融合单元的位移方向和位移量对初始山体三维建模中的相应调整点进行重新标定，确定若干重标调整点，即在三维建模中预先模拟确定重标调整点的点位，然后根据若干重标调整点对应的山体数据对初始山体三维建模进行重新调整，即根据所有重标调整点对应的山体数据模拟当前山体所发生的数据变化，使其重构的三维建模满足所有重标调整点的山体数据与未重标的建模调整点的山体数据，当重构的三维建模满足上述条件时，确定调整山体三维建模，
同时根据重标调整点和未重标的建模调整点对调整山体三维建模进行重新标定；上述技术方案的有益效果为：通过上述技术方案，完成对调整山体三维建模的生成。
24.在一个实施例中，根据调整山体三维建模与初始山体三维建模预测后续监测山体是否存在滑坡风险，包括：获取预先确定好的发生山体滑坡的滑坡山体三维建模的滑坡矢量数据瞬时阈值；其中，滑坡矢量数据瞬时阈值分为多个阶段瞬时阈值；判断初始山体三维建模是否存在重点区域，若不存在，根据初始山体三维建模调整到调整山体三维建模中每一调整点区域内的三维变化数据生成若干微动矢量数据；当任一微动矢量数据超过第n阶段滑坡矢量数据瞬时阈值时，将微动矢量数据对应调整点区域作为n级重点区域，同时生成第n等级滑坡风险信息，n为不为0的自然数；若初始山体三维建模存在重点区域，根据初始山体三维建模调整到调整山体三维建模中每一调整点区域内的三维变化数据生成若干微动矢量数据，若不存在任一微动矢量数据超过阶段滑坡矢量数据瞬时阈值时，根据预设递减规则降低重点区域的风险等级，同时生成对应等级滑坡风险信息；若存在重点区域内的微动矢量数据超过第m阶段滑坡矢量数据瞬时阈值时，根据重点区域原本的风险等级生成风险权重l，将微动矢量数据对应重点区域调整为级重点区域，同时生成第级滑坡风险信息，m为不为0的自然数，l为大小0小于1的小数；上述技术方案的工作原理为：在系统构建前，预先通过多源数据分析确定当发生山体滑坡时滑坡山体三维建模的滑坡矢量数据瞬时阈值，方法包括但不限于获取若干布设过北斗rtk定位测点融合单元且发生过山体滑坡的实时数据，通过构建滑坡山体三维建模后获取其发生滑坡时的滑坡矢量数据瞬时，对若干样本数据进行统计分析确定滑坡矢量数据瞬时阈值，其中，滑坡矢量数据瞬时阈值分为多个阶段瞬时阈值，用于提供多级预警，便于用户能够有更多的时间处理后续工作；实际判断时，首先，判断初始山体三维建模是否存在重点区域，该重点区域即在一定时间内存在过预警的山体区域，若不存在，则根据初始山体三维建模调整到调整山体三维建模中每一调整点区域内的三维变化数据生成若干微动矢量数据，微动矢量数据包括但不限于调整点的位移变化和山体数据的瞬时变化；当任一微动矢量数据超过第n阶段滑坡矢量数据瞬时阈值时，将微动矢量数据对应调整点区域作为n级重点区域，同时生成第n等级滑坡风险信息，n为不为0的自然数；其中n小于等于预先设定的阶段瞬时阈值的数量；当初始山体三维建模存在重点区域时，根据初始山体三维建模调整到调整山体三维建模中每一调整点区域内的三维变化数据生成若干微动矢量数据，若不存在任一微动矢量数据超过阶段滑坡矢量数据瞬时阈值时，根据预设递减规则降低重点区域的风险等级，同时生成对应等级滑坡风险信息，其中，预设递减规则优选为减一规则，即未发现风险时，每检测一次根据上一滑坡风险等级减一，同时在反馈的信息中对递减的风险等级进行递减标记，便于用户快速识别信息；若存在重点区域内的微动矢量数据超过第m阶段滑坡矢量数据瞬时阈值时，根据重点区域原本的风险等级生成风险权重l，值得说明的是，该风险等级对应的风险权重为预先设定好的，优选为等级越高，权重越大，且递增幅度不是均匀递增，优选为倍增幅度；将微动矢量数据对应重点区域调整为级重点区域，同时生成第
级滑坡风险信息，m为不为0的自然数，l为大小0小于1的小数，其中m小于等于预先设定的阶段瞬时阈值的数量，当大于预先设定的风险等级后，反馈溢出风险等级提示；上述技术方案的有益效果为：通过上述技术方案，通过多段阈值的方式，精确分级滑坡风险，提高监测预警准确性。
25.在一个实施例中，监控终端还包括：现场画面播放单元，用于实时显示初始山体三维建模和最新的调整山体三维建模；测点位置信息可视化单元，用于在监测地图上显示每个北斗rtk定位测点融合单元的位置信息及位置变化信息；联动策略预警单元，用于设置多级阈值与滑坡风险等级对应，同时根据相应滑坡风险等级联动控制相应预警策略生成预警信息；上述技术方案的工作原理为：本系统包括监控终端，监控终端还包括有现场画面播放单元、测点位置信息可视化单元、联动策略预警单元，其中，现场画面播放单元用于实时显示初始山体三维建模和最新的调整山体三维建模，便于用户随时观察，同时，历史三维建模会存储至云服务器单元，并在现场画面播放单元中设置调阅按钮，便于随时调阅；测点位置信息可视化单元用于在监测地图上显示每个北斗rtk定位测点融合单元的位置信息及位置变化信息，值得说明的是，每个北斗rtk定位测点融合单元的初始定位信息也会在监测地图上显示，无需调用位置变化信息进行查阅；联动策略预警单元用于设置多级阈值与滑坡风险等级对应，同时根据相应滑坡风险等级联动控制相应预警策略生成预警信息；该预警策略生成预警信息为预先确定好的预警备案；上述技术方案的有益效果为：通过上述技术方案，实现监控终端的功能多样化，同时根据多样化功能增强用户对滑坡风险的感知，使得用户对滑坡监测的数据有更直观的感受，进而提高在面对滑坡风险预警时的滑坡风险预警效率。
26.在一个实施例中，预警模块执行包括如下操作：当预警单元接收到预警信息时，根据预警信息的预警等级生成对应预警方案；根据对应预警方案生成预警信号发送至对应山体防护人员终端，同时，预警单元发送开始信号至实时滑坡监测信息收发单元，实时滑坡监测信息收发单元接收到开始信号后，持续获取云服务器单元内的实时滑坡监测信息发送至预设山体防护人员终端，直至收到预警单元发出的结束信号停止收发；上述技术方案的工作原理为：当监控终端下发预警信息至预警单元后，预警单元根据预警信息的预警等级生成对应的预警方案，预警等级与滑坡风险等级相关；该预警信息为预先确定好的预警备案，若无用户添加新方案的前提下，预警方案与预警备案相同；预警方案中除具体的防范措施外，还包括具体的人员调度，根据对应预警方案生成预警信号发送至对应山体防护人员终端，通时，预警单元发送开始信号至实时滑坡监测信息收发单元，实时滑坡监测信息收发单元接收到开始信号后，持续获取云服务器单元内的实时滑坡监测信息发送至预设山体防护人员终端，直至收到预警单元发出的结束信号停止收发；上述技术方案的有益效果为：通过上述技术方案，实现滑坡数据实时分享，保证救险人员能及时收到灾害现场的实时数据，减少救援风险。
27.请参阅图3，在一个实施例中，一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统还包括滑坡范围内人员紧急预警模块，其中，滑坡范围内人员紧急预警模块包括：自组网定位单元1，用于根据若干自组网定位设备搭建局部自组网，根据局部自组网定位监测区域
范围内非自组网定位设备的其他通讯设备的位置信息；滑坡影响范围预测单元2，用于当获取到预警信息后，获取实时山体数据，根据实时山体数据模拟山体滑坡灾害场景，根据模拟山体滑坡灾害场景结合北斗rtk定位测点融合单元，预测当前山体滑坡发生时的滑坡影响范围；通讯设备行为轨迹预测单元3，用于当获取到预警信息后，根据其他通讯设备的位置信息预测其的行为轨迹，生成轨迹信息；轨迹判断单元4，用于实时判断所有轨迹信息是否与滑坡影响范围存在重叠，生成判断结果，直至不再接收到预警信息时停止判断；紧急预警单元5，用于当判断结果为存在重叠时发送紧急预警信息至对应其他通讯设备；上述技术方案的工作原理为：滑坡范围内人员紧急预警模块包括：自组网定位单元，用于根据若干自组网定位设备搭建局部自组网，根据局部自组网定位监测区域范围内非自组网定位设备的其他通讯设备的位置信息；滑坡影响范围预测单元，用于当获取到预警信息后，获取实时山体数据，根据实时山体数据模拟山体滑坡灾害场景，根据模拟山体滑坡灾害场景结合北斗rtk定位单元，预测当前山体滑坡发生时的滑坡影响范围；通讯设备行为轨迹预测单元，用于当获取到预警信息后，根据其他通讯设备的位置信息预测其的行为轨迹，生成轨迹信息；轨迹判断单元，用于实时判断所有轨迹信息是否与滑坡影响范围存在重叠，生成判断结果，直至不再接收到预警信息时停止判断；紧急预警单元，用于当判断结果为存在重叠时发送紧急预警信息至对应其他通讯设备；上述技术方案的有益效果为：现有的滑坡风险预测往往是通过对抢险救灾人员的提示，然后通过抢险救灾人员对滑坡风险进行管控，并未有直接对滑坡风险周围用户进行预警的设备，导致在面对急速的山体滑坡时，救援人员可能无法第一时间管控现场，导致存在人员伤亡的可能性，通过上述技术方案，采用自组网定位技术和滑坡灾害场景模拟技术，实现对滑坡范围及周围人员定位，进而及时对周围存在涉险人员进行风险预警，防止其进入滑坡风险范围，有益于提高预警效率，减少人员伤亡。
28.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统，包含监测模块和预警模块，其特征在于，监测模块包括：若干北斗rtk定位测点融合单元、采集网关单元、基站单元、云服务器单元以及监控终端；预警模块包括预警单元和实时滑坡监测信息收发单元。2.根据权利要求1所述的一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统，其特征在于，在监测前，基于预设测点布设方案，通过北斗rtk定位对监测山体内的点位进行定位，确定初始定位信息；根据初始定位信息提前布设若干北斗rtk定位测点融合单元至对应位置；每个北斗rtk定位测点融合单元根据自身位置信息和其他相邻北斗rtk定位测点融合单元进行测距确定相对位置信息；根据相对位置信息和初始定位信息矫正每个北斗rtk定位测点融合单元的初始位置，完成布设；当若干北斗rtk定位测点融合单元布设完成后，采集网关单元获取若干北斗rtk定位测点融合单元的山体数据，并通过基站单元发送至云服务器单元；云服务器单元同时接收北斗rtk定位测点融合单元反馈的实时定位信息，和山体数据一起发送至监控终端。3.根据权利要求1所述的一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统，其特征在于，监控终端执行包括如下操作：获取若干北斗rtk定位测点融合单元的实时定位信息和初始定位信息，判断两者是否存在变化，若不存在，根据各北斗rtk定位测点融合单元的山体数据对初始山体三维建模进行调整，得到调整山体三维建模；若存在，根据各北斗rtk定位测点融合单元的位移坐标和初始定位信息构建各北斗rtk定位测点融合单元的向量组；根据向量组和各北斗rtk定位测点融合单元的山体数据对初始山体三维建模进行调整，得到调整山体三维建模；根据调整山体三维建模与初始山体三维建模预测后续监测山体是否存在滑坡风险，若存在滑坡风险，发出预警信息至预警单元。4.根据权利要求3所述的一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统，其特征在于，预先采集监测山体的三维数据生成山体三维建模，初始山体三维建模的生成过程包括：获取若干北斗rtk定位测点融合单元在刚布设完成时采集的山体数据以及各北斗rtk定位测点融合单元的初始定位信息；根据若干初始定位信息对山体三维建模进行调整点标定，确定若干建模调整点；根据若干建模调整点对应的山体数据对山体三维建模进行完善调整，生成初始山体三维建模；当确定调整山体三维建模后，将调整山体三维建模作为新的初始山体三维建模。5.根据权利要求3所述的一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统，其特征在于，根据向量组和各北斗rtk定位测点融合单元的山体数据对初始山体三维建模进行调整，得到调整山体三维建模，包括：根据向量组对初始山体三维建模中的相应调整点进行重新标定，确定若干重标调整点；根据若干重标调整点对应的山体数据对初始山体三维建模进行重新调整，得到调整山体三维建模。6.根据权利要求3所述的一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统，其特征在于，根据调整山体三维建模与初始山体三维建模预测后续监测山体是否存在滑坡风险，包括：获取预先确定好的发生山体滑坡的滑坡山体三维建模的滑坡矢量数据瞬时阈值；其中，滑坡矢量数据瞬时阈值分为多个阶段瞬时阈值；判断初始山体三维建模是否存在重点区域，若不存在，根据初始山体三维建模调整到调整山体三维建模中每一调整点区域内的三维变化数据生成若干微动矢量数据；当任一微动矢量数据超过第n阶段滑坡矢量数据瞬时阈值时，将微动矢量数据对应调整点区域作为n级重点区域，同时生成第n等级滑坡风
险信息，n为不为0的自然数。7.根据权利要求6所述的一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统，其特征在于，还包括：若初始山体三维建模存在重点区域，根据初始山体三维建模调整到调整山体三维建模中每一调整点区域内的三维变化数据生成若干微动矢量数据，若不存在任一微动矢量数据超过阶段滑坡矢量数据瞬时阈值时，根据预设递减规则降低重点区域的风险等级，同时生成对应等级滑坡风险信息；若存在重点区域内的微动矢量数据超过第m阶段滑坡矢量数据瞬时阈值时，根据重点区域原本的风险等级生成风险权重l，将微动矢量数据对应重点区域调整为级重点区域，同时生成第级滑坡风险信息，m为不为0的自然数，l为大小0小于1的小数。8.根据权利要求3所述的一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统，其特征在于，监控终端还包括：现场画面播放单元，用于实时显示初始山体三维建模和最新的调整山体三维建模；测点位置信息可视化单元，用于在监测地图上显示每个北斗rtk定位测点融合单元的位置信息及位置变化信息；联动策略预警单元，用于设置多级阈值与滑坡风险等级对应，同时根据相应滑坡风险等级联动控制相应预警策略生成预警信息。9.根据权利要求1所述的一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统，其特征在于，预警模块执行包括如下操作：当预警单元接收到预警信息时，根据预警信息的预警等级生成对应预警方案；根据对应预警方案生成预警信号发送至对应山体防护人员终端，同时，预警单元发送开始信号至实时滑坡监测信息收发单元，实时滑坡监测信息收发单元接收到开始信号后，持续获取云服务器单元内的实时滑坡监测信息发送至预设山体防护人员终端，直至收到预警单元发出的结束信号停止收发。10.根据权利要求1所述的一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统，其特征在于，还包括滑坡范围内人员紧急预警模块，其中，滑坡范围内人员紧急预警模块包括：自组网定位单元，用于根据若干自组网定位设备搭建局部自组网，根据局部自组网定位监测区域范围内非自组网定位设备的其他通讯设备的位置信息；滑坡影响范围预测单元，用于当获取到预警信息后，获取实时山体数据，根据实时山体数据模拟山体滑坡灾害场景，根据模拟山体滑坡灾害场景结合北斗rtk定位测点融合单元，预测当前山体滑坡发生时的滑坡影响范围；通讯设备行为轨迹预测单元，用于当获取到预警信息后，根据其他通讯设备的位置信息预测其的行为轨迹，生成轨迹信息；轨迹判断单元，用于实时判断所有轨迹信息是否与滑坡影响范围存在重叠，生成判断结果，直至不再接收到预警信息时停止判断；紧急预警单元，用于当判断结果为存在重叠时发送紧急预警信息至对应其他通讯设备。

技术总结
本发明提供了一种基于北斗高精度定位的山体滑坡监测及预警系统，包含监测模块和预警模块，其中，监测模块包括：若干北斗RTK定位测点融合单元、采集网关单元、基站单元、云服务器单元以及监控终端；预警模块包括预警单元和实时滑坡监测信息收发单元；本发明利用北斗RTK定位，精确测量厘米级位移，通过对监测区域内的合理布设监测点位及监测设备的选取，实时监测山体结构物的健康状态，能及时识别山体滑坡并预警。并预警。并预警。


技术研发人员：杨永辉 周大鹏 何廷万 刘宏罡 杨艳秋 刘国明 周庆
受保护的技术使用者：深圳市天工测控技术有限公司
技术研发日：2023.07.18
技术公布日：2023/8/16