[發(fā)明專利]基于無人機(jī)和三維建模技術(shù)的安全監(jiān)測系統(tǒng)及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010322926.8
• 申請日: 2020-04-22
• 公開（公告）號: CN111539568B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉懿俊;王偉垣;阮建軍;劉川煒;魏慧
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市地質(zhì)局;深圳地質(zhì)建設(shè)工程公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/26;G06K9/00;G06T17/05
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司 11508
• 代理人: 任志龍

1.一種基于無人機(jī)和三維建模技術(shù)的安全監(jiān)測系統(tǒng)使用方法，其特征在于，包括具體步驟如下：

S1：無人機(jī)攜帶信息獲取模塊和無線傳輸模塊，所述信息獲取模塊將邊坡劃分成多塊監(jiān)測區(qū)域；所述信息獲取模塊包括微處理器、存儲器、光感模組、光束發(fā)射模組；所述光感模組用于攝取邊坡圖像存儲在所述存儲器中，并通過所述無線傳輸模塊發(fā)送至安全預(yù)測系統(tǒng)；所述光束發(fā)射模塊用于發(fā)射光束并被所述光感模組捕捉，所述光感模組感知到第一道光束后，根據(jù)速度時(shí)間公式通過所述微處理器計(jì)算出所述無人機(jī)與測點(diǎn)之間的距離；所述信息獲取模塊還包括角度傳感器，所述角度傳感器用于感應(yīng)所述光感模組的偏轉(zhuǎn)角度，所述微處理器通過所述偏轉(zhuǎn)角度對所述無人機(jī)與測點(diǎn)之間的距離修正；所述信息獲取系統(tǒng)主要用于獲取所述監(jiān)測區(qū)域的坡度、高度、面積以及照片，并通過所述無線傳輸模塊發(fā)送至所述安全預(yù)測系統(tǒng)；所述安全預(yù)測系統(tǒng)包括三維建模模塊、危險(xiǎn)預(yù)測模塊和預(yù)警模塊；

S2：在所述監(jiān)測區(qū)域選取位于同一投影線上的兩點(diǎn)，所述光束發(fā)射模組向所述監(jiān)測區(qū)域兩點(diǎn)發(fā)射光束，所述光感模組感應(yīng)反射光束，并計(jì)算所述無人機(jī)與所述監(jiān)測區(qū)域兩點(diǎn)的直線距離，并通過所述無人機(jī)獲得所述監(jiān)測區(qū)域兩點(diǎn)之間的垂直距離，再通過計(jì)算得出所述監(jiān)測區(qū)域的坡度；

S3：獲取所述監(jiān)測區(qū)域的坡度后，再通過無人機(jī)測得所述監(jiān)測區(qū)域的邊界長度和寬度，從而測取所述監(jiān)測區(qū)域的面積，并將測得的所述監(jiān)測區(qū)域的面積、坡度和高度通過所述無線傳輸模塊發(fā)送至所述安全預(yù)測系統(tǒng)；

S4：所述三維建模模塊通過所述信息獲取系統(tǒng)獲取的邊坡坡度、高度、面積以及照片建立三維模型，并在所述三維模型中輸入地質(zhì)因子和水文因子；

S5：所述危險(xiǎn)預(yù)測模塊根據(jù)獲取的信息建立危險(xiǎn)預(yù)測模型，并通過所述危險(xiǎn)預(yù)測模型計(jì)算所述監(jiān)測區(qū)域塌方的概率值，然后將多個(gè)所述監(jiān)測區(qū)域塌方的概率值通過危險(xiǎn)判斷模型計(jì)算出被監(jiān)測邊坡的危險(xiǎn)值；所述安全預(yù)測系統(tǒng)還包括降雨強(qiáng)度獲取單元，用于實(shí)時(shí)獲取所述監(jiān)測區(qū)域的降雨強(qiáng)度；在S5中所述降雨強(qiáng)度獲取單元用于實(shí)時(shí)獲取所述監(jiān)測區(qū)域的降雨強(qiáng)度，并根據(jù)降雨強(qiáng)度實(shí)施調(diào)整所述水文因子；

S6：所述預(yù)警模塊根據(jù)所述危險(xiǎn)值的數(shù)值在達(dá)到規(guī)定的預(yù)警基準(zhǔn)值時(shí)執(zhí)行預(yù)警。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人機(jī)和三維建模技術(shù)的安全監(jiān)測系統(tǒng)使用方法，其特征在于，所述三維建模模塊包括三維建模單元和參數(shù)設(shè)置單元；

所述三維建模單元用于通過所述信息獲取系統(tǒng)獲取的邊坡坡度、高度、面積以及照片建立所述三維模型；

所述參數(shù)設(shè)置單元用于在所述三維模型中輸入所述地質(zhì)因子和所述水文因子。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無人機(jī)和三維建模技術(shù)的安全監(jiān)測系統(tǒng)使用方法，其特征在于，所述危險(xiǎn)預(yù)測模型為：E=F(h，s，t，x，l)；

其中，h表示監(jiān)測區(qū)域的高度，s表示監(jiān)測區(qū)域的面積，t表示監(jiān)測區(qū)域的地質(zhì)因子，x表示監(jiān)測區(qū)域的水文因子，l表示監(jiān)測區(qū)域的坡度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于無人機(jī)和三維建模技術(shù)的安全監(jiān)測系統(tǒng)使用方法，其特征在于，所述危險(xiǎn)預(yù)測模型建立有反饋動力學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，并采用人工智能模糊控制方法將各個(gè)參數(shù)放入機(jī)器學(xué)習(xí)模型中學(xué)習(xí)，從而得出相應(yīng)的危險(xiǎn)預(yù)測模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于無人機(jī)和三維建模技術(shù)的安全監(jiān)測系統(tǒng)使用方法，其特征在于，所述危險(xiǎn)判斷模型為：，其中，表示各個(gè)監(jiān)測區(qū)域不同位置所分配的不同權(quán)重，i表示監(jiān)測區(qū)域個(gè)別位置的排序，N表示監(jiān)測區(qū)域的總值。