机器视觉微动仪在泥石流监测中的应用

2023年09月05日 11:02

  泥石流的监测方法很多,其中微动仪是一种被广泛应用的方法,但是目前微振动技术还存在精度不高、可靠性不高等问题,因此研究人员提出了基于机器视觉微动仪的泥石流监测方法,并将该方法应用到实际的泥石流监测中,通过与传统监测方法进行对比试验,验证了该方法在泥石流监测中的有效性。

  一、泥石流监测设备与系统

  目前,我国泥石流监测设备以监测仪器为主,监测仪器主要由位移、重力和水流三种传感器组成,其中,位移传感器主要用于测量泥石流在运动过程中产生的加速度和流速信息;重力传感器主要用于测量泥石流在运动过程中的质量和密度信息;水流传感器则是用来测量泥石流在运动过程中的流量信息。

  我国已有很多研究人员对泥石流监测技术进行了研究,并取得了一些成果,如利用无线通信技术对泥石流灾害进行实时监测、利用卫星遥感技术对泥石流进行监测等,但这些研究仍存在很多不足。目前,我国的泥石流监测设备和系统还存在精度不高、可靠性不高等问题。因此,针对目前存在的问题,本文提出一种基于机器视觉微动仪的泥石流监测方法,通过设计微动仪系统以及与传统监测方法相结合的方式对泥石流进行实时监测。

  二、泥石流监测方法及原理

  泥石流的监测方法有很多,主要分为长期监测和短期监测,其中长期监测主要是指使用仪器定期测量泥石流的流量、流速等,但是该方法存在操作繁琐、数据滞后等缺点;而短期监测主要是指利用仪器在短时间内对泥石流进行观测,可以快速、直观地掌握泥石流的动态变化情况。

  泥石流微振动是指在泥石流发生时,由于泥石流流动而产生的振动现象。微振动的检测原理为:当泥石流发生时,由于水流冲刷导致土体崩塌,土体坍塌时会产生大量的颗粒,这些颗粒在重力作用下会沿滑坡的滑坡壁下滑,当这些颗粒触碰到滑坡壁时会发生反弹,在反弹过程中由于惯性作用会产生微小的振动。因此通过对泥石流微振动的监测可以了解泥石流的运动规律和形态。

  三、机器视觉微动仪的泥石流监测优势

  该方法与传统方法相比,具有以下优势:

  1)传统方法在泥石流监测过程中需要对泥石流进行人工观测,而该方法直接获取泥石流的运动状态,实现了自动化监测;

  2)该方法具有较高的精度,可实现泥石流运动状态的实时监测;

  3)该方法可以通过图像识别提取泥石流运动状态信息,为泥石流预警提供基础数据;

  4)该方法可以根据观测到的泥石流运动状态信息进行趋势分析。

  因此,该方法在泥石流监测中具有较高的准确性和可靠性。

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