本發(fā)明涉及一種路塹邊坡施工工程地質(zhì)條件的智能化監(jiān)測系統(tǒng)，屬于山區(qū)公路工程施工監(jiān)測領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著交通基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展，山區(qū)交通基礎(chǔ)工程如公路、鐵路等建設(shè)數(shù)量日益激增，高邊坡工程在公路和鐵路建設(shè)中也越發(fā)常見。工程實踐表明，高邊坡施工現(xiàn)場時有發(fā)生垮塌造成機(jī)械設(shè)備損失和人員傷亡等重大損失的事故，而運(yùn)營期高速公路高邊坡也常常因前期建設(shè)方案欠妥導(dǎo)致后續(xù)維修加固的成本巨大。事實上，部分營運(yùn)期邊坡面臨的問題雖然可以維修加固，但常常牽涉到太多因素往往難以徹底解決，這同時還會面臨大量的經(jīng)濟(jì)損失。從某種意義上講，公路或鐵路及其它邊坡發(fā)生變形和滑塌等問題反映了工程地質(zhì)條件與建設(shè)方案的不符，其中許多不恰當(dāng)?shù)倪吰鹿こ淘O(shè)計及施工方案往往源于設(shè)計人員對實際工程地質(zhì)條件的把握不準(zhǔn)確。現(xiàn)實中，工程地質(zhì)條件的復(fù)雜多變導(dǎo)致很難通過有限的勘察手段予以準(zhǔn)確掌握，而工程建設(shè)的成本又極大的制約了工程勘察的精度。對于路塹邊坡來講，真實準(zhǔn)確的工程地質(zhì)條件信息在邊坡開挖建設(shè)的過程中可以徹底的暴露，在該過程中及時的發(fā)現(xiàn)問題并對相應(yīng)的設(shè)計及施工方案進(jìn)行調(diào)整變更將可以有效的彌補(bǔ)原始方案的不足，即實時開展邊坡狀、工程地質(zhì)條件和施工過程監(jiān)管的能夠快速及時的發(fā)現(xiàn)并解決原始建設(shè)方案中的問題。據(jù)此，在路塹邊坡的開挖建設(shè)過程中稍微的疏忽或監(jiān)控不力都可能會將直接影響邊坡的質(zhì)量和整體公路或鐵路工程的使用，但是對每一個邊坡施工過程派駐專業(yè)技術(shù)人員現(xiàn)場全程跟蹤將大大的增加勘察設(shè)計人員工作量和建設(shè)成本。因此，目前的公路和鐵路高邊坡建設(shè)施工過程中面臨了如下亟待解決的問題：

1、大量工程變更頻繁的現(xiàn)場核實工作增大了專業(yè)技術(shù)人員的工作量和人力成本。公路或鐵路高邊坡工程經(jīng)常地質(zhì)條件的復(fù)雜性而面臨設(shè)計方案變更，這些變更大多會帶來不同程度的經(jīng)濟(jì)成本上升?，F(xiàn)實中，大多數(shù)的施工人員對工程地質(zhì)條件的判斷卻并不專業(yè)，這就要求勘察設(shè)計人員進(jìn)行現(xiàn)場確認(rèn)。如果對每個高邊坡工程的開挖及建設(shè)全過程均全天候派駐勘察和設(shè)計專業(yè)技術(shù)人員，這勢必會極大的造成人員浪費(fèi)和成本增加。因此，公路或鐵路高邊坡的施工過程中全天候派駐勘察設(shè)計專業(yè)技術(shù)人員導(dǎo)致工作量和人力成本的增大。

2、邊坡工程建設(shè)方案變更的不及時可能會導(dǎo)致巨大的影響。在高邊坡的建設(shè)過程中，復(fù)雜多變的地質(zhì)條件導(dǎo)致開挖揭露的地質(zhì)條件極可能與工程設(shè)計方案所需條件不符，這就需要及時改變建設(shè)及施工方案。如未能及時發(fā)現(xiàn)問題，建設(shè)方案的欠妥勢必會影響工程的質(zhì)量及正常使用。即使能夠通過維修整改能徹底的解決建設(shè)方案的欠妥導(dǎo)致的問題，那也將面臨不同程度的經(jīng)濟(jì)損失。然而，部分問題甚至很難通過簡單的維修加固予以徹底解決，這就可能面臨大修成本過高和小修無法根除問題的尷尬。

3、及時恰當(dāng)?shù)墓こ谭桨缸兏罂梢杂行У慕档褪┕こ杀?。高邊坡工程的建設(shè)涉及大量的人員和機(jī)械設(shè)備，如因方案變更導(dǎo)致工期延誤勢必帶來巨大的損失。當(dāng)高邊坡工程因地質(zhì)條件等因素需要變更時，施工方往往需要設(shè)計人員盡可能快的給出新的建設(shè)施工方案?，F(xiàn)實中，從問題的發(fā)現(xiàn)、核實和方案的制定往往需要一個過程，這勢必存在一定的時間延誤。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種路塹邊坡施工工程地質(zhì)條件的智能化監(jiān)測系統(tǒng)。

解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種路塹邊坡施工工程地質(zhì)條件的智能化監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述的智能化監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)有現(xiàn)場信息采集設(shè)備和監(jiān)控終端；

所述現(xiàn)場信息采集設(shè)備安裝在受監(jiān)測在建路塹邊坡的施工現(xiàn)場，其設(shè)有三維激光掃描儀、多光譜掃描儀、坐標(biāo)定位裝置和用于為所述現(xiàn)場信息采集設(shè)備的電源；所述三維激光掃描儀和多光譜掃描儀能夠在設(shè)定的采集時間點于同一個采集位置以相同的鏡頭初始朝向?qū)λ鍪鼙O(jiān)測在建路塹邊坡進(jìn)行掃描，且所述鏡頭初始朝向水平布置，所述坐標(biāo)定位裝置能夠測得所述采集位置的緯度x0、經(jīng)度y0和高程h0，其中，所述三維激光掃描儀和多光譜掃描儀對所述受監(jiān)測在建路塹邊坡上的一個掃描點的掃描結(jié)果分別為(r,θ1,θ2)和(λ,i,θ1,θ2)，r表示位于所述采集位置上的三維激光掃描儀的鏡頭與所述掃描點之間的距離，θ1表示掃描方向與所述鏡頭初始朝向之間的夾角，θ2表示掃描方向與所述豎直向上方向之間的夾角，所述鏡頭初始朝向為所述三維激光掃描儀的鏡頭或多光譜掃描儀的鏡頭在未進(jìn)行掃描時的朝向，所述掃描方向為所述三維激光掃描儀的鏡頭或多光譜掃描儀的鏡頭在掃描所述掃描點時的朝向，λ和i分別表示所述多光譜掃描儀在所述掃描點處掃描得到的波長和光強(qiáng)；

所述監(jiān)控終端能夠獲取所述三維激光掃描儀和多光譜掃描儀的掃描結(jié)果以及所述坐標(biāo)定位裝置測得的定位數(shù)據(jù)，并能夠按以下處理流程對獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理：

步驟一、建立空間直角坐標(biāo)系，計算所述受監(jiān)測在建路塹邊坡在所述采集時間點時的每一個掃描點的空間坐標(biāo)，公式如下：

x＝x0+rsin(θ0+θ1)；

y＝y(tǒng)0+rcos(θ0+θ1)；

h＝h0+rcosθ2；

式中，x、y和h依次表示所述掃描點在所述空間直角坐標(biāo)系下的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)和豎坐標(biāo)，θ0表示所述鏡頭初始朝向與水平正北方向之間的夾角；

步驟二、用所述步驟一計算得到的全部所述掃描點的空間坐標(biāo)，構(gòu)建所述受監(jiān)測在建路塹邊坡在所述采集時間點的地表輪廓三維立體圖像；

步驟三、根據(jù)所述波長λ和光強(qiáng)i，查詢得到所述受監(jiān)測在建路塹邊坡在所述采集時間點時的每一個掃描點的巖土類型，并按照預(yù)設(shè)的巖土類型與顏色對應(yīng)關(guān)系，為步驟二得到的地表輪廓三維立體圖像在其每一個掃描點所在位置填充相應(yīng)的顏色，以得到所述受監(jiān)測在建路塹邊坡在所述采集時間點時的三維邊坡地形地質(zhì)圖。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式：

所述監(jiān)控終端的處理流程還包括：

步驟四、依據(jù)對原始邊坡進(jìn)行勘察獲得的資料，基于步驟一所述空間直角坐標(biāo)系生成所述原始邊坡的三維立體圖像，并按照步驟三所述預(yù)設(shè)的巖土類型與顏色對應(yīng)關(guān)系，為該三維立體圖像在其每一個位置填充相應(yīng)的顏色，以得到所述原始邊坡的原始三維地質(zhì)構(gòu)造圖，其中，所述原始邊坡即被開挖前的所述受監(jiān)測在建路塹邊坡；

步驟五、利用圖形識別技術(shù)，分別提取所述三維邊坡地形地質(zhì)圖的圖像特性以及所述原始三維地質(zhì)構(gòu)造圖在空間坐標(biāo)與所述三維邊坡地形地質(zhì)圖相同位置的圖像特性，其中，所述圖像特性包括表征巖土類型分布的顏色分布特性、表征相鄰兩種巖土類型分界線的形狀及位置特性和表征同一塊巖土類型分布區(qū)域中的裂隙形狀特性；

步驟六、判斷所述三維邊坡地形地質(zhì)圖的圖像特性與原始三維地質(zhì)構(gòu)造圖的圖像特性的差異程度是否超出預(yù)設(shè)的差異標(biāo)準(zhǔn)，如判斷結(jié)果為是，則判定所述受監(jiān)測在建路塹邊坡在所述采集時間點時的施工工程地質(zhì)條件與所述原始三維地質(zhì)構(gòu)造圖不相符，如判斷結(jié)果為否，則判定所述受監(jiān)測在建路塹邊坡在所述采集時間點時的施工工程地質(zhì)條件與所述原始三維地質(zhì)構(gòu)造圖相符；

步驟七、在判定所述受監(jiān)測在建路塹邊坡在所述采集時間點時的施工工程地質(zhì)條件與所述原始三維地質(zhì)構(gòu)造圖不相符時，向所述監(jiān)控終端發(fā)出報警提示。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式：所述的現(xiàn)場信息采集設(shè)備還設(shè)有處理器和電動移動機(jī)構(gòu)；所述三維激光掃描儀和多光譜掃描儀均安裝在所述電動移動機(jī)構(gòu)上，所述電動移動機(jī)構(gòu)能夠帶動所述三維激光掃描儀和多光譜掃描儀移動至所述采集位置或移動離開所述采集位置，并且，所述三維激光掃描儀的鏡頭初始朝向與所述多光譜掃描儀的鏡頭初始朝向相平行，使得移動至所述采集位置時的三維激光掃描儀和移動至所述采集位置時的多光譜掃描儀具有相同的鏡頭初始朝向；

所述處理器與所述電動移動機(jī)構(gòu)的控制端電性連接，所述處理器在所述采集時間點通過驅(qū)動所述電動移動機(jī)構(gòu)先后帶動所述三維激光掃描儀和多光譜掃描儀移動至所述采集位置上，以控制所述三維激光掃描儀和多光譜掃描儀在設(shè)定的采集時間點于同一個采集位置以相同的鏡頭初始朝向?qū)λ鍪鼙O(jiān)測在建路塹邊坡進(jìn)行掃描。

為了適應(yīng)受監(jiān)測在建路塹邊坡施工現(xiàn)場的不同地形，作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式：所述現(xiàn)場信息采集設(shè)備安裝在三腳架上。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式：所述的智能化監(jiān)測系統(tǒng)還設(shè)有服務(wù)器；所述的現(xiàn)場信息采集設(shè)備還設(shè)有存儲裝置和收發(fā)裝置；所述存儲裝置、收發(fā)裝置、三維激光掃描儀的輸出端和多光譜掃描儀的輸出端分別與所述處理器電性連接，所述處理器能夠?qū)⑺鋈S激光掃描儀和多光譜掃描儀輸出的掃描結(jié)果以及所述坐標(biāo)定位裝置測得的定位數(shù)據(jù)存儲到所述存儲裝置中并通過所述收發(fā)裝置上傳到所述服務(wù)器進(jìn)行保存，所述監(jiān)控終端能夠調(diào)取保存在所述服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，以獲取所述三維激光掃描儀和多光譜掃描儀的掃描結(jié)果以及所述坐標(biāo)定位裝置測得的定位數(shù)據(jù)。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式：所述的收發(fā)裝置設(shè)有wifi通信模塊單元、bt4.0藍(lán)牙通信模塊單元、gprs通信模塊單元、zigbee數(shù)據(jù)傳輸單元、gsm通信模塊單元、tdscdma通信模塊單元、lte通信模塊單元、uart串口模塊單元、usb串口模塊單元和rj45接口單元中的一種或多種。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式：所述處理器能夠按實時模式或異步模式將存儲在所述存儲裝置中的數(shù)據(jù)通過所述收發(fā)裝置上傳到所述服務(wù)器；當(dāng)處于所述實時模式時，所述處理器在將所述三維激光掃描儀和多光譜掃描儀輸出的掃描結(jié)果以及所述坐標(biāo)定位裝置測得的定位數(shù)據(jù)存儲到所述存儲裝置中的同時通過所述收發(fā)裝置上傳到所述服務(wù)器；當(dāng)處于所述異步模式時，所述處理器將所述三維激光掃描儀和多光譜掃描儀輸出的掃描結(jié)果以及所述坐標(biāo)定位裝置測得的定位數(shù)據(jù)先存儲到所述存儲裝置中再通過所述收發(fā)裝置上傳到所述服務(wù)器。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式：所述的智能化監(jiān)測系統(tǒng)還設(shè)有移動設(shè)備；所述處理器能夠通過所述收發(fā)裝置與所述移動設(shè)備進(jìn)行通信，使得：所述處理器能夠接收所述移動設(shè)備發(fā)出的控制指令并按該控制指令控制所述三維激光掃描儀和多光譜掃描儀的啟停以及控制所述電源的通斷電，且能夠接收所述監(jiān)控終端發(fā)送的路塹邊坡施工方案數(shù)據(jù)并將其發(fā)到所述移動設(shè)備上進(jìn)行顯示。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式：所述的存儲裝置為flash存儲器、eeprom模塊單元、ddram模塊、microsd模塊單元、tif模塊單元、tf卡、sd卡、固態(tài)硬盤和機(jī)械硬盤中的任意一種。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式：所述的坐標(biāo)定位裝置為兼容bds、gps和glonass的衛(wèi)星定位裝置。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

第一，本發(fā)明通過三維激光掃描儀和多光譜掃描儀采集施工現(xiàn)場的受監(jiān)測在建路塹邊坡的輪廓信息和巖土類型信息，并結(jié)合坐標(biāo)定位裝置采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行計算和三維矢量化圖像的合成，以獲得受監(jiān)測在建路塹邊坡在采集時間點時的三維邊坡地形地質(zhì)圖，使得工作人員能夠通過監(jiān)控終端即可遠(yuǎn)程獲知受監(jiān)測在建路塹邊坡的地形地貌及巖性信息，實現(xiàn)對受監(jiān)測在建路塹邊坡開挖過程的全天候?qū)崟r監(jiān)控。

第二，本發(fā)明通過提取三維邊坡地形地質(zhì)圖的圖像特性以及原始三維地質(zhì)構(gòu)造圖在空間坐標(biāo)與三維邊坡地形地質(zhì)圖相同的位置上的圖像特性，并對兩個圖像特性進(jìn)行差異比對，即能夠在受監(jiān)測在建路塹邊坡在采集時間點時的施工工程地質(zhì)條件與原始三維地質(zhì)構(gòu)造圖不相符時向監(jiān)控終端發(fā)出報警提示，以第一時間提醒工作人員發(fā)現(xiàn)受監(jiān)測在建路塹邊坡的施工工程地質(zhì)條件問題，以便快速給出解決方案。

第三，本發(fā)明利用電動移動機(jī)構(gòu)，能夠在采集時間點先后帶動三維激光掃描儀和多光譜掃描儀移動至采集位置上，以實現(xiàn)三維激光掃描儀和多光譜掃描儀在設(shè)定的采集時間點于同一個采集位置以相同的鏡頭初始朝向?qū)κ鼙O(jiān)測在建路塹邊坡進(jìn)行掃描，確保了受監(jiān)測在建路塹邊坡在采集時間點時的三維邊坡地形地質(zhì)圖的準(zhǔn)確性。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：

圖1為本發(fā)明的智能化監(jiān)測系統(tǒng)的示意圖；

圖2為本發(fā)明的智能化監(jiān)測系統(tǒng)的電路原理框圖；

圖3為使用本發(fā)明的智能化監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行路塹邊坡施工工程地質(zhì)條件監(jiān)測的工作流程示意圖。

具體實施方式

如圖1至圖3所示，本發(fā)明公開的是一種路塹邊坡施工工程地質(zhì)條件的智能化監(jiān)測系統(tǒng)，其發(fā)明構(gòu)思為：智能化監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)有現(xiàn)場信息采集設(shè)備和監(jiān)控終端。

上述現(xiàn)場信息采集設(shè)備安裝在受監(jiān)測在建路塹邊坡1的施工現(xiàn)場，其設(shè)有三維激光掃描儀、多光譜掃描儀、坐標(biāo)定位裝置和用于為現(xiàn)場信息采集設(shè)備的電源；三維激光掃描儀和多光譜掃描儀能夠在設(shè)定的采集時間點于同一個采集位置以相同的鏡頭初始朝向dy對受監(jiān)測在建路塹邊坡1進(jìn)行掃描，且鏡頭初始朝向dy水平布置，坐標(biāo)定位裝置能夠測得采集位置的緯度x0、經(jīng)度y0和高程h0，其中，三維激光掃描儀和多光譜掃描儀對受監(jiān)測在建路塹邊坡1上的一個掃描點1a的掃描結(jié)果分別為(r,θ1,θ2)和(λ,i,θ1,θ2)，r表示位于采集位置上的三維激光掃描儀的鏡頭與掃描點1a之間的距離，θ1表示掃描方向d與鏡頭初始朝向dy之間的夾角，θ2表示掃描方向d與豎直向上方向dh之間的夾角，鏡頭初始朝向dy為三維激光掃描儀的鏡頭或多光譜掃描儀的鏡頭在未進(jìn)行掃描時的朝向，掃描方向d為三維激光掃描儀的鏡頭或多光譜掃描儀的鏡頭在掃描掃描點1a時的朝向，λ和i分別表示多光譜掃描儀在掃描點1a處掃描得到的波長和光強(qiáng)。

上述監(jiān)控終端能夠獲取三維激光掃描儀和多光譜掃描儀的掃描結(jié)果以及坐標(biāo)定位裝置測得的定位數(shù)據(jù)，并能夠按以下處理流程對獲取到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理：

步驟一、建立空間直角坐標(biāo)系，計算受監(jiān)測在建路塹邊坡1在采集時間點時的每一個掃描點1a的空間坐標(biāo)，公式如下：

x＝x0+rsin(θ0+θ1)；

y＝y(tǒng)0+rcos(θ0+θ1)；

h＝h0+rcosθ2；

式中，x、y和h依次表示掃描點1a在空間直角坐標(biāo)系下的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)和豎坐標(biāo)，θ0表示鏡頭初始朝向dy與水平正北方向之間的夾角；

步驟二、用步驟一計算得到的全部掃描點1a的空間坐標(biāo)，構(gòu)建受監(jiān)測在建路塹邊坡1在采集時間點的地表輪廓三維立體圖像；

步驟三、根據(jù)波長λ和光強(qiáng)i，查詢得到受監(jiān)測在建路塹邊坡1在采集時間點時的每一個掃描點1a的巖土類型，并按照預(yù)設(shè)的巖土類型與顏色對應(yīng)關(guān)系，為步驟二得到的地表輪廓三維立體圖像在其每一個掃描點1a所在位置填充相應(yīng)的顏色，以得到受監(jiān)測在建路塹邊坡1在采集時間點時的三維邊坡地形地質(zhì)圖。

使用本發(fā)明的智能化監(jiān)測系統(tǒng)需要注意的是：

第一，在受監(jiān)測在建路塹邊坡1的施工現(xiàn)場安裝現(xiàn)場信息采集設(shè)備時，應(yīng)將現(xiàn)場信息采集設(shè)備安置在即將開挖建設(shè)的受監(jiān)測在建路塹邊坡1前方的視野開闊處，該位置的選擇需要滿足整個邊坡均在數(shù)據(jù)采集儀器的視域范圍內(nèi)，以確保整個高邊坡均位于儀器的掃描范圍內(nèi)，且激光掃描儀和多光譜掃描儀的掃描范圍相同。

第二，在啟動多光譜掃描儀前，可以采集受監(jiān)測在建路塹邊坡1區(qū)域內(nèi)樣品進(jìn)行光譜特征并確定各類樣品的特征光譜波段，并將多光譜掃描的掃描波段范圍限制在所采集到的段波范圍內(nèi)，以加快多光譜掃描儀的掃描速度。

第三，可按采集時間點的時間順序進(jìn)行分幀，用每一個采集時間點的三維邊坡地形地質(zhì)圖構(gòu)建成動態(tài)展現(xiàn)的視頻或帶時間軸圖片，用以記錄歸檔，以便于工作人員查詢。

在上述發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上，本發(fā)明采用以下優(yōu)選的實施方式：

為了能夠第一時間提醒工作人員發(fā)現(xiàn)受監(jiān)測在建路塹邊坡的施工工程地質(zhì)條件問題，上述監(jiān)控終端的處理流程還包括：

步驟四、依據(jù)對原始邊坡2進(jìn)行勘察獲得的資料，基于步驟一空間直角坐標(biāo)系生成原始邊坡2的三維立體圖像，并按照步驟三預(yù)設(shè)的巖土類型與顏色對應(yīng)關(guān)系，為該三維立體圖像在其每一個位置填充相應(yīng)的顏色，以得到原始邊坡2的原始三維地質(zhì)構(gòu)造圖，其中，原始邊坡2即被開挖前的受監(jiān)測在建路塹邊坡1，從而，根據(jù)需要，可以從任一角度觀察透明化的圖像，也可以通過類似表層剝離的方式展示出任一位置的理想地質(zhì)體和地質(zhì)構(gòu)造；

步驟五、利用圖形識別技術(shù)，分別提取三維邊坡地形地質(zhì)圖的圖像特性以及原始三維地質(zhì)構(gòu)造圖在空間坐標(biāo)與三維邊坡地形地質(zhì)圖相同位置的圖像特性，其中，圖像特性包括表征巖土類型分布的顏色分布特性、表征相鄰兩種巖土類型分界線的形狀及位置特性和表征同一塊巖土類型分布區(qū)域中的裂隙形狀特性；

步驟六、判斷三維邊坡地形地質(zhì)圖的圖像特性與原始三維地質(zhì)構(gòu)造圖的圖像特性的差異程度是否超出預(yù)設(shè)的差異標(biāo)準(zhǔn)，如判斷結(jié)果為是，則判定受監(jiān)測在建路塹邊坡1在采集時間點時的施工工程地質(zhì)條件與原始三維地質(zhì)構(gòu)造圖不相符，如判斷結(jié)果為否，則判定受監(jiān)測在建路塹邊坡1在采集時間點時的施工工程地質(zhì)條件與原始三維地質(zhì)構(gòu)造圖相符；兩幅圖像的圖像特性差異標(biāo)準(zhǔn)可根據(jù)不同的施工要求設(shè)置。

步驟七、在判定受監(jiān)測在建路塹邊坡1在采集時間點時的施工工程地質(zhì)條件與原始三維地質(zhì)構(gòu)造圖不相符時，向監(jiān)控終端發(fā)出報警提示，從而，使得專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人能夠及時進(jìn)行實際情況核實，如果不需要設(shè)計和施工方案變更時，專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人可解除系統(tǒng)的報警狀態(tài)，如果需要設(shè)計及施工方案變更時，相應(yīng)的專業(yè)技術(shù)人員會根據(jù)需要調(diào)用數(shù)據(jù)庫中的現(xiàn)有邊坡設(shè)計施工案例，通過調(diào)整各類參數(shù)(如邊坡級數(shù)、坡角、各級坡高等等)快速形成新的方案。

為了確保了受監(jiān)測在建路塹邊坡在采集時間點時的三維邊坡地形地質(zhì)圖的準(zhǔn)確性，上述現(xiàn)場信息采集設(shè)備還設(shè)有處理器和電動移動機(jī)構(gòu)；三維激光掃描儀和多光譜掃描儀均安裝在電動移動機(jī)構(gòu)上，電動移動機(jī)構(gòu)能夠帶動三維激光掃描儀和多光譜掃描儀移動至采集位置或移動離開采集位置，并且，三維激光掃描儀的鏡頭初始朝向與多光譜掃描儀的鏡頭初始朝向相平行，使得移動至采集位置時的三維激光掃描儀和移動至采集位置時的多光譜掃描儀具有相同的鏡頭初始朝向dy；其中，處理器可以是單片機(jī)、嵌入式系統(tǒng)平板和pc機(jī)中的任意一種；電動移動機(jī)構(gòu)可以由電機(jī)驅(qū)動的直線移動機(jī)構(gòu)，例如包含兩個螺母的絲桿螺母機(jī)構(gòu)，三維激光掃描儀和多光譜掃描儀分別固定在兩個螺母上即可；或者，電動移動機(jī)構(gòu)也可以是由電機(jī)驅(qū)動的曲線移動機(jī)構(gòu)，例如能夠由電機(jī)軸帶動在豎直平面上轉(zhuǎn)動的圓盤，三維激光掃描儀和多光譜掃描儀分別通過轉(zhuǎn)軸連接在圓盤的端面上即可；

處理器與電動移動機(jī)構(gòu)的控制端電性連接，處理器在采集時間點通過驅(qū)動電動移動機(jī)構(gòu)先后帶動三維激光掃描儀和多光譜掃描儀移動至采集位置上，以控制三維激光掃描儀和多光譜掃描儀在設(shè)定的采集時間點于同一個采集位置以相同的鏡頭初始朝向dy對受監(jiān)測在建路塹邊坡1進(jìn)行掃描；其中，在同一個采集時間點，三維激光掃描儀和多光譜掃描儀中的任意者均可先移動至采集位置。

為了適應(yīng)受監(jiān)測在建路塹邊坡1施工現(xiàn)場的不同地形，作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式：上述現(xiàn)場信息采集設(shè)備安裝在三腳架3上。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式：上述智能化監(jiān)測系統(tǒng)還設(shè)有服務(wù)器，其中，步驟四中所采用的對原始邊坡2進(jìn)行勘察獲得的資料可以預(yù)先存儲在服務(wù)器中；現(xiàn)場信息采集設(shè)備還設(shè)有存儲裝置和收發(fā)裝置；存儲裝置、收發(fā)裝置、三維激光掃描儀的輸出端和多光譜掃描儀的輸出端分別與處理器電性連接，處理器能夠?qū)⑷S激光掃描儀和多光譜掃描儀輸出的掃描結(jié)果以及坐標(biāo)定位裝置測得的定位數(shù)據(jù)存儲到存儲裝置中并通過收發(fā)裝置上傳到服務(wù)器進(jìn)行保存，監(jiān)控終端能夠調(diào)取保存在服務(wù)器中的數(shù)據(jù)，以獲取三維激光掃描儀和多光譜掃描儀的掃描結(jié)果以及坐標(biāo)定位裝置測得的定位數(shù)據(jù)，其中，監(jiān)控終端與服務(wù)器可以通過聯(lián)網(wǎng)或usb等方式進(jìn)行連接，服務(wù)器可以是按需組成的服務(wù)器集群。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式：上述收發(fā)裝置設(shè)有wifi通信模塊單元、bt4.0藍(lán)牙通信模塊單元、gprs通信模塊單元、zigbee數(shù)據(jù)傳輸單元、gsm通信模塊單元、tdscdma通信模塊單元、lte通信模塊單元、uart串口模塊單元、usb串口模塊單元和rj45接口單元中的一種或多種，其中，可根據(jù)的實際條件選用收發(fā)裝置中的相應(yīng)單元實現(xiàn)現(xiàn)場信息采集設(shè)備與服務(wù)器的通信，例如在wifi條件形通過無線互聯(lián)網(wǎng)傳輸，在優(yōu)先網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下通過rj45傳輸至服務(wù)器端，在gprs環(huán)境下通過基站等設(shè)施傳輸；在無網(wǎng)絡(luò)條件下以自建基站方式進(jìn)行傳輸；在中短距離條件下，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(如zigbee)，以異步小數(shù)據(jù)包的方式傳輸?shù)榷喾N方式。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式：上述處理器能夠按實時模式或異步模式將存儲在存儲裝置中的數(shù)據(jù)通過收發(fā)裝置上傳到服務(wù)器；當(dāng)處于實時模式時，處理器在將三維激光掃描儀和多光譜掃描儀輸出的掃描結(jié)果以及坐標(biāo)定位裝置測得的定位數(shù)據(jù)存儲到存儲裝置中的同時通過收發(fā)裝置上傳到服務(wù)器；當(dāng)處于異步模式時，處理器將三維激光掃描儀和多光譜掃描儀輸出的掃描結(jié)果以及坐標(biāo)定位裝置測得的定位數(shù)據(jù)先存儲到存儲裝置中再通過收發(fā)裝置上傳到服務(wù)器；其中，實時模式適用于網(wǎng)絡(luò)情況良好的情況，異步模式則適用于網(wǎng)絡(luò)情況較差時，從而可以在通信條件良好時，再將數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)服務(wù)器，或采用異步延時的方式，在網(wǎng)絡(luò)帶寬不足的情況下，通過小型數(shù)據(jù)包低速傳輸，并以斷點續(xù)傳的方式將數(shù)提交至服務(wù)器端。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式：本發(fā)明的智能化監(jiān)測系統(tǒng)還設(shè)有移動設(shè)備，該移動設(shè)備可以是平板電腦、手機(jī)等；處理器能夠通過收發(fā)裝置與移動設(shè)備進(jìn)行通信，使得：處理器能夠接收移動設(shè)備發(fā)出的控制指令并按該控制指令控制三維激光掃描儀和多光譜掃描儀的啟停以及控制電源的通斷電，且能夠接收監(jiān)控終端發(fā)送的路塹邊坡施工方案數(shù)據(jù)并將其發(fā)到移動設(shè)備上進(jìn)行顯示；從而，在判定受監(jiān)測在建路塹邊坡1在采集時間點時的施工工程地質(zhì)條件與原始三維地質(zhì)構(gòu)造圖不相符時，專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人根據(jù)實際情況調(diào)整后的路塹邊坡施工方案能夠及時發(fā)送到移動設(shè)備上，使得現(xiàn)場工作人員能夠按照調(diào)整后的路塹邊坡施工方案開展工作。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式：上述存儲裝置為flash存儲器、eeprom模塊單元、ddram模塊、microsd模塊單元、tif模塊單元、tf卡、sd卡、固態(tài)硬盤和機(jī)械硬盤中的任意一種。

作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式：上述坐標(biāo)定位裝置為兼容bds、gps和glonass的衛(wèi)星定位裝置。

另外，上述采集時間點可以由收發(fā)裝置通過聯(lián)網(wǎng)獲取實時時間，也可以通過晶振時鐘實現(xiàn)時間設(shè)置。

上述監(jiān)控終端還可以提供與其他通用軟件對接的接口，包括revit、microstation、3dmax等bim軟件的數(shù)據(jù)交互接口，可將所形成的三維圖與這些軟件相互導(dǎo)入導(dǎo)出，并供給bim軟件進(jìn)行更細(xì)化的切片、二維成圖等操作，提高生產(chǎn)效率。

上述監(jiān)控終端還可設(shè)置方案庫作為一個知識庫，通過機(jī)器學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行積累，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、聚類、分類等算法，對已知方案進(jìn)行學(xué)習(xí)，在參數(shù)特性差異，符合特定條件時，自動提供一個或多個計算機(jī)認(rèn)為可靠的解決方案給專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行審查甄別，并最終應(yīng)用。

本發(fā)明不局限于上述具體實施方式，根據(jù)上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，本發(fā)明還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。例如：還可以將三維激光掃描儀和多光譜掃描儀集成為一體，共用一個鏡頭，直接將該一體化的掃描裝置安裝在采集位置上即可。