地质灾害监测预警系统技术方案

本发明专利技术公开了一种地质灾害监测预警方法，包括：获取历史地质数据及网体通电数据，进而将历史地质数据及网体通电数据整合，构建数据集；采用机器学习的方法不断对数据集进行训练，获得修正后的灾害预警模型；部署灾害预警模型，进而根据持续采集的实时地质数据及网体通电数据，判断预警区域是否存在预设灾害现象；若是，则触发预警警报，同时根据实时地质数据及网体通电数据，获取预设预警信息，进而向预设对象反馈包含有预设预警信息的预警警报信息，若否，则重新采集实时地质数据及网体通电数据；获取预警区域的灾害状态数据，同时持续将灾害状态数据同步反馈至预设对象

【技术实现步骤摘要】
地质灾害监测预警系统、方法、计算机介质和计算机


[0001]本专利技术涉及灾害预警设备
，具体涉及一种地质灾害监测预警系统
、
方法
、
计算机介质和计算机
。

技术介绍

[0002]地质灾害是指在自然或者人为因素的作用下形成的，对人类生命财产造成的损失
、
对环境造成破坏的地质作用或地质现象
。
泥石流和山体滑坡都是自然地质灾害，通常发生在山区或丘陵地带，对人类和环境构成严重威胁
。
其中，泥石流是一种混合了水
、
泥土
、
岩石和其他碎片物质的急流型自然灾害，这种自然灾害常常伴随着破坏性的洪水
、
泥浆和巨石，对房屋
、
道路
、
桥梁和农田造成巨大破坏，并有可能导致人员伤亡
。
山体滑坡是指山坡上的土壤
、
岩石或岩土层在某种外部力量的作用下失去稳定性并向下滑动的过程，这种滑坡可以是慢性的
、
渐进的，也可以是急剧的
、
突然发生的，取决于滑坡材料的性质和外部条件，滑坡可能导致土地下滑
、
房屋损毁
、
道路堵塞等，对人们的生活和财产造成严重威胁
。
[0003]目前，现有的如泥石流及山体滑坡地质灾害的监控预警，通常采用区域的雨量监测
、
地质监测
、
卫星遥感监控等；然而，上述的监控预警通常都是范围性的，无法有效监测地质灾害初始时的轻微情况，如数量稀疏的落石，往往导致在上述的监控预警识别到地质灾害后，地质灾害就已经成型了，存在预警不及时，无法在地质灾害初期就及时预警疏散民众的缺陷
。
[0004]为解决这一问题，目前亟需一种能够及时捕捉地质灾害的早期迹象，及时发现地质灾害产生的地质灾害监测预警系统
。

技术实现思路

[0005]专利技术目的：为了克服以上不足，本专利技术的目的是提供地质灾害监测预警系统
、
方法
、
计算机介质和计算机，其应用灵活，能够实时监控沿山道路区域的落石情况，当发生落石且撞击防护网结构后，根据设定的防护网损坏规模，判断地质灾害等级，从而立即对发生地质灾害的预警区域进行对应等级的监控
。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了地质灾害监测预警系统，包括：
[0007]防护组件，包括固定件及防护网结构，若干个固定件沿待预警道路的道沿方向呈阵列式布置；所述防护网结构安装于固定件之间，且所述防护网结构设有中空层；
[0008]预警组件，包括通电结构
、
预警警报器及预警单元，所述通电结构包括金属丝网及通电连接件，所述金属丝网铺设于中空层内，所述通电连接件的两端分别与金属丝网及待预警道路供电系统电性连接；所述预警警报器安装于待预警道路的预警区域，通过预警警报器向预设对象反馈包含有预警区域的预警警报信息；所述预警单元的两端分别与金属丝网及预警警报器相连接，通过预警单元实时判断金属丝网的通电状态，且在金属丝网存在预设通电问题后，向所述预警警报器反馈预设预警信息；
[0009]远程监控设备，其与预警警报器相连接，通过远程监控设备识别判断预警区域的
状态
。
[0010]通过采用上述技术方案，能够利用防护网结构为沿山道路提供地质灾害的防护，防止掉落物对沿山道路的入侵，以此提高道路的整体安全性，减少了事故发生；进一步地，在防护网结构提供防护的同时，能够实时检测到金属丝网通电状态的变化，一旦通电的金属丝网存在问题，例如断裂（断电）或碰触（短路），则立即进行预警警报，以此及时捕捉地质灾害的早期迹象，及时发现地质灾害产生；进一步地，利用远程监控设备使得相关的安全机构或管理者可以从远程位置实时监控道路的情况，这有助于及时采取措施来应对地质灾害，确保道路区域及周边城市区域的安全性
。
[0011]作为本专利技术的一种优选方式，若干个固定件之间形成防护预警区间，所述防护网结构铺设于防护预警区间内
。
[0012]作为本专利技术的一种优选方式，所述防护网结构包括防护层及中空层，所述防护层采用绝缘和耐腐蚀材料制成；所述中空层铺设于防护层内，且设有中空区间
。
[0013]作为本专利技术的一种优选方式，所述金属丝网铺设于中空区间内，且所述金属丝网的网孔尺寸根据灾害预警需求设定
。
[0014]作为本专利技术的一种优选方式，所述金属丝网出现断裂后，所述预警单元判断金属丝网断裂参数，进而根据金属丝网断裂参数向所述预警警报器反馈第一预设等级预警
。
[0015]作为本专利技术的一种优选方式，所述金属丝网出现短路后，所述预警单元判断金属丝网短路参数，进而根据金属丝网短路参数向所述预警警报器反馈第二预设等级预警
。
[0016]作为本专利技术的一种优选方式，所述预警警报器与地理信息系统集成，根据第一预设等级或第二预设等级预警划分匹配的预警区域信息，其中预警区域信息至少包含预警区域匹配的巡逻路径数据
。
[0017]通过采用上述技术方案，与
GIS
（
Geographic Information System
或 Geo
－
Information system
，即地理信息系统）集成可以提供更全面
、
实时的地质灾害监测预警，确保能够更及时
、
更准确地捕捉到地质灾害初期发生的现象，以此更有效地保护人们的生命和财产
。
[0018]作为本专利技术的一种优选方式，所述远程监控设备采用远程遥控飞行器，通过采用远程遥控飞行器飞行巡逻与预警区域信息匹配的检测区域
。
[0019]作为本专利技术的一种优选方式，所述远程监控设备采用远程遥控移动装置，通过采用远程遥控移动装置移动巡逻与预警区域信息匹配的检测区域
。
[0020]作为本专利技术的一种优选方式，所述预警组件还包括振动传感器，所述振动传感器安装于防护网结构上，且与预警警报器相连接，所述振动传感器设有预设等级振动，通过振动传感器向预警警报器反馈与预设等级振动匹配的振动预警信息
。
[0021]通过采用上述技术方案，能够准确地检测地质灾害相关的振动，并及时触发警报，从而提高地质灾害监测预警系统的效率和可靠性，便于相关的安全机构或管理者在警报触发时采取适当的措施应对
。
[0022]本专利技术还提供了一种地质灾害监测预警方法，所述方法包括以下步骤：
[0023]S1
：根据待预警道路的预警监测数据，实时判断待预警道路的通电结构是否存在预设通电问题；
[0024]S2
：若是，则实时判断问题通电结构的预设预警信息（包括存在预设通电问题通电
结构的数量
、
数量对应的面积
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种地质灾害监测预警方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤
S1
：获取历史地质数据及网体通电数据，进而将历史地质数据及网体通电数据整合，构建数据集；步骤
S2
：采用机器学习的方法不断对数据集进行训练，获得修正后的灾害预警模型，包括：提取构建数据集中的预设特征，生成与地质灾害相关的状态数据，将所述状态数据采用逻辑回归的方法进行训练，获得修正后的灾害预警模型；步骤
S3
：部署灾害预警模型，同时持续采集实时地质数据及网体通电数据，进而根据实时地质数据及网体通电数据，判断预警区域是否存在预设灾害现象；步骤
S4
：若是，则触发预警警报，同时根据实时地质数据及网体通电数据，获取预设预警信息，进而向预设对象反馈包含有预设预警信息的预警警报信息，若否，则返回步骤
S3
，重新采集实时地质数据及网体通电数据；步骤
S5
：获取预警区域的灾害状态数据，同时持续将灾害状态数据同步反馈至预设对象
。2.
根据权利要求1所述的一种地质灾害监测预警方法，其特征在于，在步骤
S1
中，所述方法包括以下步骤：步骤
S10
：采集历史地质数据，包括地质活动振动强度
、
温度
、
湿度信息；步骤
S11
：采集沿待预警道路布置的防护网结构的网体通电数据，包括每个防护网结构包含的金属丝网的断电或短路状态数据；步骤
S12
：将历史地质数据与网体通电数据进行时间对齐，使历史地质数据与网体通电数据具有相同的时间戳；步骤
S13
：将历史地质数据与网体通电数据进行位置对齐，使历史地质数据与网体通电数据具有相同的位置信息；步骤
S14
：将对齐后的历史地质数据与网体通电数据进行合并，构建数据集，其中所述数据集中的每个样本均包括地质数据和对齐的金属丝网通电数据；步骤
S15
：对数据集中的每个样本进行灾害标记，指示该样本是否代表地质灾害风险存在或不存在；步骤
S16
：对数据集进行预设处理，包括缺失值
、
异常值及特征归一化处理
。3.
根据权利要求2所述的一种地质灾害监测预警方法，其特征在于，在步骤
S16
中，所述方法包括以下步骤：步骤
S160
：对数据集进行缺失值处理：删除缺失值所在的行或填充缺失值或插值：步骤
S161
：对数据集进行异常值处理：删除异常值所在的行或平滑异常值或将异常值替换为适配的阈值；步骤
S162
：对数据集进行特征归一化处理：将不同特征的值采用最小
‑
最大缩放方法缩放到相同的尺度：其中，是原始特征，且的取值范围为，是归一化后的特征
。4.
根据权利要求3所述的一种地质灾害监测预警方法，其特征在于，在步骤
S160
中，所述方法包括以下步骤：
步骤
S1600
：识别数据集中的缺失值；步骤
S1601
：判断数据集中是否存在包含有至少一个缺失值，且该缺失值的比例较低的行；步骤
S1602
：若是，则删除数据集中包含有缺失值的行，若否，则对数据集中存在的缺失值进行预设填充，或，对数据集中存在的缺失值进行预设插值
。5.
根据权利要求3所述的一种地质灾害监测预警方法，其特征在于，在步骤
S161
中，所述方法包括以下步骤：步骤
S1610
：识别数据集中的异常值；步骤
S1611
：判断数据集中的异常值是否比例较低，且异常值对数据集的整体分析影响较大；步骤
S1612
：若是，则删除数据集中包含有异常值的行，...

【专利技术属性】
技术研发人员：付仁俊，张体，陈兵，黄文新，李开华，
申请(专利权)人：深圳市爱华勘测工程有限公司，
类型：发明
国别省市：