一种管道滑坡监测预警方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种管道滑坡监测预警方法及系统，涉及管道安全评价技术领域，该方法包括：基于滑坡样本进行数据采集，确定采样点；构建监测系统，基于监测系统对采样点进行管道、土体及管土相对关系监测点设备设置；构建预警系统，建立所述监测系统与所述预警系统的数据连接，通过监测系统将监测点采集数据发送至预警系统；当超出预警阈值时，发送预警信息，所述预警信息表征土体变形对管道存在危险。解决了现有技术中存在由于无法同时真实有效获取土体变形对管道的影响程度及破坏位置，进而导致监测预警结果不佳的技术问题，达到有效监测土体大变形作用下管土耦合作用的技术效果。体大变形作用下管土耦合作用的技术效果。体大变形作用下管土耦合作用的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种管道滑坡监测预警方法及系统


[0001]本专利技术涉及管道安全评价
，尤其涉及一种管道滑坡监测预警方法及系统。

技术介绍

[0002]土体大变形指岩土体材料出现较大的变形(位移和/或应变)，导致描述应变－位移的几何关系出现高度非线性关系，体现出不同时刻其构型差异较大的特征，通常表现为滑坡、地面塌陷、基坑等的失稳破坏，往往会造成建筑物的严重破坏和人员的重大伤亡，在长输油气管道领域，以滑坡和采空塌陷区土体出现大变形从而影响管道运营安全的情况最为普遍。
[0003]土体大变形区管道的安全防护对于管道工程设计、安全运行与防灾减灾具有重要的意义，但目前还没有得到较好的解决，其中一个关键原因是缺乏有效的监测手段来完全反映土体大变形作用下管道的力学特征。
[0004]现有技术中存在由于无法同时真实有效获取土体变形对管道的影响程度及破坏位置，进而导致监测预警结果不佳的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请的目的是提供一种管道滑坡监测预警方法及系统，用以针对解决现有技术中存在由于无法同时真实有效获取土体变形对管道的影响程度及破坏位置，进而导致监测预警结果不佳的技术问题。
[0006]鉴于上述问题，本申请提供了一种管道滑坡监测预警方法及系统。
[0007]第一方面，本申请提供了一种管道滑坡监测预警方法，所述方法包括：基于滑坡样本进行数据采集，确定采样点，其中采样点为满足土体大变形区管道特征的滑坡区域；构建监测系统，基于监测系统对采样点进行管道、土体及管土相对关系监测点设备设置；构建预警系统，建立所述监测系统与所述预警系统的数据连接，通过监测系统将监测点采集数据发送至预警系统，并利用预警系统中数据处理模块进行数据处理，确定预警逻辑关系及预警阈值；利用所述预警逻辑关系及预警阈值对采样点采集数据进行预警分析，当超出所述预警阈值时，发送预警信息，所述预警信息表征土体变形对管道存在危险。
[0008]第二方面，本申请还提供了一种管道滑坡监测预警系统，用于执行如第一方面所述的一种管道滑坡监测预警方法，其中，所述系统包括：采样点确定模块，所述采样点确定模块用于基于滑坡样本进行数据采集，确定采样点，其中采样点为满足土体大变形区管道特征的滑坡区域；监测点设备设置模块，所述监测点设备设置模块用于构建监测系统，基于监测系统对采样点进行管道、土体及管土相对关系监测点设备设置；预警系统构建模块，所述预警系统构建模块用于构建预警系统，建立所述监测系统与所述预警系统的数据连接，通过监测系统将监测点采集数据发送至预警系统，并利用预警系统中数据处理模块进行数据处理，确定预警逻辑关系及预警阈值；预警分析模块，所述预警分析模块用于利用所述预
警逻辑关系及预警阈值对采样点采集数据进行预警分析，当超出所述预警阈值时，发送预警信息，所述预警信息表征土体变形对管道存在危险。
[0009]本申请中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0010]本申请提供的技术方案通过基于光纤光栅传感技术的管体应变监测、土体变形监测、管土相对位移监测及地表变形监测，建立了监测数据实时自动采集与远程传输系统，推导了管体截面应变分布与三点监测应变的函数关系，地梁应变与滑坡表部位移、应变管应变与滑坡深部位移、土体水平应变与土体变形、管土相对位移的换算方法，提出了管道应变及滑坡表部位移的预警阈值，达到有效监测土体大变形作用下管土耦合作用的技术效果。
[0011]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0013]图1为本申请实施例提供的一种管道滑坡监测预警方法的流程示意图；
[0014]图2为本申请实施例提供的一种管道滑坡监测预警方法中确定采样点的流程示意图；
[0015]图3为本申请实施例提供的一种管道滑坡监测预警方法中对预警信息中危险性数据进行验证的流程示意图；
[0016]图4为本申请实施例提供的一种管道滑坡监测预警系统的结构示意图；
[0017]图5为本申请示例性电子设备的结构示意图。
[0018]附图标记说明：采样点确定模块11，监测点设备设置模块12，预警系统构建模块13，预警分析模块14，电子设备300，存储器301，处理器302，通信接口303，总线架构304。
具体实施方式
[0019]本申请通过提供一种管道滑坡监测预警方法及系统，用以针对解决现有技术中存在由于无法同时真实有效获取土体变形对管道的影响程度及破坏位置，进而导致监测预警结果不佳的技术问题。
[0020]本申请技术方案中对数据的获取、存储、使用、处理等均符合国家法律法规的相关规定。
[0021]下面，将参考附图对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。基于本申请的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部。
[0022]实施例一
[0023]如图1所示，本申请提供了一种管道滑坡监测预警方法，所述方法包括：
[0024]步骤S100：基于滑坡样本进行数据采集，确定采样点，其中采样点为满足土体大变形区管道特征的滑坡区域；
[0025]其中，如图2所示，本申请实施例提供的方法中的步骤S100包括：
[0026]步骤S110：获得滑坡样本集；
[0027]步骤S120：按照滑坡外部特征对所述滑坡样本集进行初筛；
[0028]步骤S130：按照预设监测要求对初筛的滑坡样本集分别进行监测，获得样本监测数据；
[0029]步骤S140：根据所述样本监测数据对各滑坡样本进行滑坡特征评估，确定采样点，所述采样点为滑坡特征评估结果最高的样本。
[0030]具体而言，以兰成渝、忠武线沿线附近可能影响管道安全运营的滑坡作为滑坡样本，滑坡样本中包含近百处滑坡，近百处滑坡中初选了4个典型滑坡，最终在4个典型滑坡中选择满足土体大变形区管道特征的滑坡区域作为采样点。
[0031]具体地，首先获得滑坡样本集，滑坡样本集是包含兰成渝、忠武线沿线附近可能影响管道安全运营的近百处滑坡的数据集合，按照滑坡外部特征对滑坡样本集进行初筛，根据雨水、地势、地下水等综合考量，从滑坡样本集选出4个典型滑坡。
[0032]按照预设监测要求对初筛的滑坡样本集分别进本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道滑坡监测预警方法，其特征在于，所述方法包括：基于滑坡样本进行数据采集，确定采样点，其中采样点为满足土体大变形区管道特征的滑坡区域；构建监测系统，基于监测系统对采样点进行管道、土体及管土相对关系监测点设备设置；构建预警系统，建立所述监测系统与所述预警系统的数据连接，通过监测系统将监测点采集数据发送至预警系统，并利用预警系统中数据处理模块进行数据处理，确定预警逻辑关系及预警阈值；利用所述预警逻辑关系及预警阈值对采样点采集数据进行预警分析，当超出所述预警阈值时，发送预警信息，所述预警信息表征土体变形对管道存在危险。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于滑坡样本进行数据采集，确定采样点，包括：获得滑坡样本集；按照滑坡外部特征对所述滑坡样本集进行初筛；按照预设监测要求对初筛的滑坡样本集分别进行监测，获得样本监测数据；根据所述样本监测数据对各滑坡样本进行滑坡特征评估，确定采样点，所述采样点为滑坡特征评估结果最高的样本。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预设监测要求包括：土体变形监测、物理与化学场监测、地下水和诱发因素监测。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建监测系统，包括：建立实验室测量系统；利用实验室测量系统的实验结果，获得光纤光栅温度传感器、应变传感器；在采样点的变形监测点上架设GPS接收机，所述GPS接收机与各监测点监测设备连接，其中，所述监测设备包括光纤光栅温度传感器、应变传感器。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预警系统包括数据采集模块、GPRS模块、数据分析模块，所述方法还包括：建立土体大变形区管道多位一体监测系统；通过多位一体监测系统采集监测点数据同步至数据采集模块，将监测点数据通过GPRS模块发送至数据分析模块；所述数据分析模块对接收到的监测点数据进行自动处理、分析，获得数据分析结果，并将数据分析结果通过web进行发布。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：通过活动式钻斜仪对采样点滑坡的深部位移监测，获得深度位移监测信息；设定GPS表部监测系统对地表位移进行监测，获得表部监测信息；利用所述深度位移监测信息、获得表部监测信息对预警信息中危险性数据进行验证...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秋娟，施宁，马云宾，白路遥，梁嘉骥，马文华，姚玢，张一玲，王凯濛，陶冶，隋楠，王泽勇，赵伟涛，
申请(专利权)人：国家石油天然气管网集团有限公司科学技术研究总院分公司，
类型：发明
国别省市：