【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地质灾害监测，尤其涉及基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测系统和方法。
技术介绍
1、地质灾害包括滑坡、泥石流、崩塌、地面塌陷、地面沉降和地裂缝等，地质灾害的发生存在不确定性、突发性，并带来严重的影响，对地质灾害的预警和监测很有必要；
2、透地通信技术是以大地结构本身作为传输媒介的技术手段，采用甚低频或者低频频段，将电极插入土层之中，利用土层作为电介质，一端电极发送的信号会透过土层中在另一端电极上产生感应，从而传递信息；透地通信技术可实现地下施工工程与地面的双向通信，透地通信技术结合短波通讯技术组网，可适用于复杂地质环境下的土质变化的监测和预警；
3、透地通信信号由于电场分布的特点，其信号传递过程中的变化，可反映出土质情况；现有的采矿、隧道施工过程中，通过对透地通信信号的监测，可获得土质变化，及时对地质灾害发生的可能性做出辅助分析，有助于提前发现和避免安全事故的发生；
4、现有的地质灾害的辅助监测过程中，存在设备投入成本高、复杂地域环境无法有效监测、监测手段比较单一、监测数据不够全面准确的问题，影响到地质灾害的早期判别分析和应对决策；
5、因此，有必要提供基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测系统和方法。
技术实现思路
1、本专利技术提供了基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测系统和方法，通过分析透地通信信号数据，根据透地通信信号变化异常分析结果，生成地质灾害的判别分析决策，拓展了透地通信的应用场景，有利于提高地质灾害
2、本专利技术提供了基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测系统，包括：
3、透地通信装置布设模块，用于在目标地域内布设透地通信装置；
4、透地通信信号数据获取模块，用于基于地质灾害辅助监测平台，监测获取透地通信装置的透地通信信号数据；
5、透地通信信号数据分析模块，用于分析透地通信信号数据，获得透地通信信号变化异常分析结果；
6、地质灾害判别分析模块，用于根据透地通信信号变化异常分析结果，生成地质灾害的判别分析决策。
7、进一步地，透地通信装置布设模块包括布设地域确定单元和透地通信装置布设单元；
8、布设地域确定单元，用于根据地质灾害辅助监测需求，结合目标地域内的土壤数据，确定布设透地通信装置的目标区域；
9、透地通信装置布设单元，用于在目标区域内布设透地通信装置；透地通信装置包括一对埋地电极、或多对埋地电极对、或若干个埋地电极对组。
10、进一步地，透地通信信号数据获取模块包括数据获取网络构建单元和透地通信信号数据获取单元；
11、数据获取网络构建单元，用于基于地质灾害辅助监测平台，利用无线通信技术，构建联通透地通信装置与地质灾害辅助监测平台的数据获取网络；
12、透地通信信号数据获取单元，用于根据数据获取网络，获取透地通信装置的透地信号发送部件发出的透地通信信号数据。
13、进一步地，透地通信信号数据获取单元包括信噪比变化数据获取子单元和平均电场强度数据获取子单元；
14、信噪比变化数据获取子单元，用于监测获取透地通信信号的信号功率与噪声功率的比值的变化，获得信噪比监测值；
15、平均电场强度数据获取子单元，用于监测获取透地通信信号的平均电场强度的变化，获得透地通信信号的平均电场强度。
16、进一步地，透地通信信号数据分析模块包括数据分析单元和数据分析结果确认单元；
17、数据分析单元，用于将信噪比监测值与预设的信噪比阈值进行比较，并将平均电场强度与预设的平均电场强度阈值进行比较，若信噪比监测值大于预设的信噪比阈值，并且平均电场强度小于预设的平均电场强度阈值，则生成透地通信信号异常的第一分析结果；
18、数据分析结果确认单元，用于根据第一分析结果，结合若干个对比分析结果，进行分析结果为异常的概率分析，根据概率分析结果，确定透地通信信号变化异常分析结果。
19、进一步地，数据分析结果确认单元包括对比分析结果生成子单元和异常概率分析子单元；
20、对比分析结果生成子单元，用于基于地质灾害辅助监测平台，对透地通信装置进行复位控制处理后，进行透地通信信号异常的第一对比监测，并获得第一对比分析结果；对透地通信装置进行参数调整控制处理后，进行透地通信信号异常的第二对比监测，并获得第二对比分析结果；对透地通信装置进行干扰抑制处理后，进行透地通信信号异常的第三对比监测，并获得第三对比分析结果；
21、异常概率分析子单元，用于将第一分析结果、第一对比分析结果、第二对比分析结果和第三对比分析结果，输入预设的概率预测模型，获得分析结果异常的概率值，若概率值大于预设的概率阈值，则将第一分析结果，确定为透地通信信号变化异常分析结果。
22、进一步地，地质灾害判别分析模块包括判别分析决策匹配对照库构建单元和判别分析决策获取单元；
23、判别分析决策匹配对照库构建单元，用于根据透地通信信号变化异常的历史分析结果，以及根据大数据平台获取的地质灾害判别分析决策内容库，构建历史分析结果与地质灾害判别分析决策内容的判别分析决策匹配对照库；
24、判别分析决策获取单元，用于根据透地通信信号变化异常分析结果，基于判别分析决策匹配对照库，获取地质灾害判别分析决策。
25、进一步地，判别分析决策匹配对照库构建单元包括历史分析结果评估子单元和判别分析决策匹配对照库生成子单元；
26、历史分析结果评估子单元，用于根据预设的神经网络模型，对历史分析结果中的透地通信信号变化异常的数据进行预测分析，获得对地质灾害发生因素生成的影响值；根据预设的聚类分析模型，对若干个历史分析结果进行聚类分析，获得聚类分析结果，并获取聚类分析结果中的包含内容数量最多的第一类别；
27、判别分析决策匹配对照库生成子单元，用于根据大数据平台获取的地质灾害判别分析决策内容库，结合影响值的大小，设置若干个地质灾害判别分析决策内容的等级；结合第一类别的包含内容数量的多少，设置若干个地质灾害判别分析决策内容的包含项；根据影响值与等级，以及包含内容数量与包含项，生成历史分析结果与地质灾害判别分析决策内容的匹配对应关系，并根据匹配对应关系，生成判别分析决策匹配对照库。
28、进一步地，还包括透地通信信号变化数据管理模块，用于对透地通信信号变化数据进行管理和使用；透地通信信号变化数据管理模块包括数据汇总单元和数据使用单元；
29、数据汇总单元，用于根据透地通信信号变化数据，提取获得若干个透地通信信号变化规律，并基于透地通信信号变化规律，生成若干个可视化图表和数据分析模板；
30、数据使用单元，用于基于地质灾害辅助监测平台，利用区块链技术，将可视化图表和数据分析模板进行管理和分享，应用到地质灾害预警管理平台的展现、目标地域的bim模型的构建和目标地域土壤三维分析模型的构建本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测系统，其特征在于，透地通信装置布设模块包括布设地域确定单元和透地通信装置布设单元；
3.根据权利要求1所述的基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测系统，其特征在于，透地通信信号数据获取模块包括数据获取网络构建单元和透地通信信号数据获取单元；
4.根据权利要求3所述的基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测系统，其特征在于，透地通信信号数据获取单元包括信噪比变化数据获取子单元和平均电场强度数据获取子单元；
5.根据权利要求4所述的基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测系统，其特征在于，透地通信信号数据分析模块包括数据分析单元和数据分析结果确认单元；
6.根据权利要求5所述的基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测系统，其特征在于，数据分析结果确认单元包括对比分析结果生成子单元和异常概率分析子单元；
7.根据权利要求1所述的基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测系统，其特征在于，地质灾害判
8.根据权利要求7所述的基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测系统，其特征在于，判别分析决策匹配对照库构建单元包括历史分析结果评估子单元和判别分析决策匹配对照库生成子单元；
9.根据权利要求1所述的基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测系统，其特征在于，还包括透地通信信号变化数据管理模块，用于对透地通信信号变化数据进行管理和使用；透地通信信号变化数据管理模块包括数据汇总单元和数据使用单元；
10.基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测系统，其特征在于，透地通信装置布设模块包括布设地域确定单元和透地通信装置布设单元；
3.根据权利要求1所述的基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测系统，其特征在于，透地通信信号数据获取模块包括数据获取网络构建单元和透地通信信号数据获取单元；
4.根据权利要求3所述的基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测系统，其特征在于，透地通信信号数据获取单元包括信噪比变化数据获取子单元和平均电场强度数据获取子单元；
5.根据权利要求4所述的基于透地通信信号变化的地质灾害辅助监测系统，其特征在于，透地通信信号数据分析模块包括数据分析单元和数据分析结果确认单元；
6.根据权利要求5所述的基于透地通信信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐湛，陈晋辉，杨小龙，苏中，田露，职如昕，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：
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