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龙图腾网恭喜三峡金沙江川云水电开发有限公司;中国水利水电科学研究院申请的专利一种基于磁栅传感原理的高边坡表面变形监测设备的安装与分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119164280B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-03发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411299431.2，技术领域涉及：G01B7/24；该发明授权一种基于磁栅传感原理的高边坡表面变形监测设备的安装与分析方法是由侯春尧;程恒;赵运天;谭大文;张国新;张洪毅;徐颖;江晨芳;边文鹏;周益;田静杰;腾飏;赵开设计研发完成，并于2024-09-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于磁栅传感原理的高边坡表面变形监测设备的安装与分析方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于磁栅传感原理的高边坡表面变形监测设备的安装与分析方法，包括通过磁栅式拉绳位移传感器，对边坡表面的变形进行高精度、连续性的监测，通过对监测数据进行处理分析，获取整个边坡表面的位移变化矢量场，推算整个监测区域的变形场，基于连续监测和数据分析的结果，提出针对边坡表面变形的失稳判据，进行详细的失稳风险评估。本发明能够有效减少人工干预，并排除外界环境因素的干扰，实现对边坡表面变形的连续性、高精度监测。

本发明授权一种基于磁栅传感原理的高边坡表面变形监测设备的安装与分析方法在权利要求书中公布了：1.一种基于磁栅传感原理的高边坡表面变形的分析方法，其特征在于：所述分析方法包括监测数据采集传输、监测数据分析和边坡表面变形失稳风险评估；所述监测数据采集传输具体步骤如下：步骤一、将监测区域的所有安装好的磁栅式拉绳位移传感器进行分区，通过线缆串联各分区内的磁栅式拉绳传感器，进而连接至各个数据采集仪上；步骤二、由采集仪通过无线网与云服务器相连，实时将数据上传到云上，经过云服务器上的分析软件得到各时刻的变形监测数据；步骤三、通过数据采集仪、物联网网关、4G5G基站、云服务器、监控中心和手机端完成数据传输；所述监测数据分析具体步骤如下：步骤1、初始状态的基准记录：在完成监测系统的安装后，首先对每个监测点和固定点的初始位置坐标进行记录，记录第k个点的初始坐标，记为，同时，测量并记录两点之间的拉绳初始长度，记为，其中i为与节点k连接的拉绳，i=1,2,3,4，这些初始数据将作为后续变形计算的基准；步骤2、GNSS基准点的设立：在监测区域内设置一个GNSS基准点a，其初始坐标为，所有监测点与固定点的坐标变换都以GNSS基准点a的坐标为参考坐标，获取真实的监测区域内各点的相对位移变化，另外在监测范围外选择一个稳定的参考点b,视为不动点，安装第二个GNSS设备,其坐标为，通过这两个GNSS点之间的相对位移，获取监测区域内各点的绝对位置变化；步骤3、实时数据采集与处理：在监测过程中，磁栅式拉绳位移传感器会实时记录各拉绳长度的变化量,通过这些变化量，获取第k个节点与相邻3-4个节点之间的相对位移，其中，各根拉绳的变化长度就是第k个节点与相邻3-4个节点之间的相对位移，在t时刻采集各个磁栅式拉绳位移传感器的测值，得到各拉绳在时间内的位移变化量，这些位移变化在时间轴上会形成一组连续的时间序列数据，记为,,,……，，其中n为拉绳的数量；步骤4、坐标推算与几何关系分析：根据时间内与节点k连接的各拉绳长度的变化量，结合几何学原理和三角函数关系，已知三维坐标系中xyz三个方向的变化，利用勾股定理，计算出空间中两点之间的位移变化量，得出节点k在时刻t的新坐标，从已知的拉绳长度变化和各点的初始位置出发，参考GNSS绝对位置坐标，逐步推算出各点相对于初始位置的位移以及移动的位置坐标,通过已知变形区域各点初始坐标，根据拉绳长度变形量，对初始坐标进行加减，从而获取新的位置坐标，已知GNSS不动点坐标，作为参考，以不动点坐标为基准，获取变形区域内各点坐标绝对变化；步骤5、整体变形分析与位移矢量场计算：通过步骤四获取的节点k的坐标变化值，得到t时刻，节点k的位移矢量，即，依此类推，得到监测区域内所有监测点和固定点在一段时间内的位移矢量，边坡为连续体，根据每个监测点和固定点的位移变化，通过插值，推测出其他未设监测点的变形情况，即通过已知的各点的位移数据，构建出整个边坡监测区域的表面变形场，如已知各点的位移数据，通过matlab或python做出变形场云图，从而构建整个边坡表面的位移矢量场；步骤6、变形模式识别与趋势分析：基于位移矢量场，进一步分析边坡变形的模式与趋势，通过对时间序列数据的分析，分别得到变形场和矢量场，识别出边坡变形的加速段、稳定段、减速段及收敛时间，以及变形类型；步骤7、数据存储与输出：处理后的数据应以图表、模型和报告的形式输出，通过matlb或Python生成的位移矢量云图和变形分布图，提供直观的监测结果，从而辅助制定相应的安全防护措施。

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