【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动监控，具体地涉及一种地面沉降监测方法和系统。
技术介绍
1、现有的自动化沉降监测技术，主要是根据传感器监测数据达到阈值进行预警。具体的，将布设的传感器预设一个阈值，任何一个传感器测量到的实际值达到阈值，即发出预警信息，参见附图1。
2、部分现有技术中，在根据阈值预警的基础上结合多元回归分析，通过计算公式和根据反映回归效果所需要的参数，筛选出影响因子最大的显著要素，将显著要素的数据与地质体的位置参数相结合，确定预警模型，然后对回归方程进行校验，最终反映预报量和各因素之间的依赖关系，结合阙值预警方法确定是否给出预警信息，参见附图2。
3、本申请专利技术人在实现本专利技术的过程中发现，现有技术的上述方案实质上仅通过单一监控数据与阈值进行比较，预测结果的可靠性不足，且无法满足复杂环境、恶劣天气情况下的精准预警。
技术实现思路
1、本专利技术实施例的目的是提供一种方法，该方法从三个不同层级分别进行预测，并在三个层级的预测得出一致或相悖的结果时，分别做出相应的处置。
2、为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种地面沉降监测方法，该方法包括：
3、获取指定的监测点的时空位置数据，该时空位置数据通过传感器获得；
4、对于每个监测点的所述时空位置数据，进行以下数据分析处理：实时解算出所述监测点的位移，并在所述位移达到预设阈值时确定该监测点符合第一预警条件；将所述时空位置数据和所述传感器的传感器形变等级数据输入地质灾害预警
5、对于任意监测点，在所述第一预警条件、第二预警条件、第三预警条件均符合的情况下发出报警信号；
6、对于任意监测点，在所述第一预警条件、第二预警条件、第三预警条件中任意一者符合的情况下，根据所述时空位置数据计算地面沉降数据的变幅、数据滑动方向，并结合地面所受压力判断是否发出预警信号。
7、优选的，通过监测区域内实时监测得到的数据曲线，分析地质加速变形阶段并确定所述预设阈值。
8、优选的，在监测区域内地基稳定处设置相对于所述监测点相应的参考点，通过解算所述监测点与相应的所述参考点的相对位移作为所述监测点的位移。
9、进一步的，所述将所述时空位置数据和传感器形变等级数据输入地质灾害预警模型，以确定该监测点是否符合第二预警条件，包括：
10、步骤1：构建包括评价因素和评价等级的模糊关系矩阵r，
11、
12、其中，以参数x表示不同的时空位置数据，构成评价因素集x，以参数y表示各个传感器形变等级数据的大小量级，构成评价等级决策集y＝{y1，y2…yn}，rij表示指标xi所描述的性质隶属于评价等级决策集yj所表示的评价等级的程度，且
13、步骤2：通过a＝k·r计算决策的可能性系数，根据最大隶属度原则，选出最大的aj，其所对应的yj表示评价结果，具体表达式如下：
14、
15、其中，k＝{k1，k2…kn}表示x评价因素集权重分配，a＝(a1，a2…an)表示决策的可能性系数；
16、步骤3：对于所述可能性系数a进行总和归一化(sumnormalizer)处理，即：其中，a*为归一化后的评价结果；
17、步骤4：把各等级的权重与a*的数值进行整合，从而得到综合评价的最终结果x，计算公式为其中，c为所述评价等级的权重所组成的向量，且c＝(c1，c2，…，cn)t；
18、步骤5：在步骤4得到的x的数值达到第二预设阈值时，确定该监测点符合所述第二预警条件。
19、进一步的，所述将气象预报的降雨数据和所述时空位置数据输入richards模型，以确定该监测点是否符合第三预警条件，包括：
20、步骤1：通过所述richards模型计算地质沉降发生的预测概率，记为n，其中，richards模型计算公式为：
21、式中，θ为预报降雨量，d(θ)为雨水在地质结构中的扩散系数，且该系数仅与降雨量有关，x为根据所述时空位置数据得到的地质结构运动距离，且x与运动时间t满足boltzmann尺度律，关系为x～t1/2；
22、步骤2：根据监测点的地质结构设定概率系数m，则确定地质沉降发生的最终预测概率p＝m*n；
23、步骤3：当p的值达到第三预设阈值时，确定该监测点符合所述第三预警条件。
24、优选的，所述第三预设阈值为0.7。
25、可选的，根据监测点和相应的参考点设置若干组北斗模块，所述监测点处于炼油化工装置的炼油区域内，所述参考点位于所述炼油区域的地基稳定处，且通过解算所述监测点与相应的所述参考点的相对位移作为所述监测点的位移。
26、进一步的，所述根据所述时空位置数据计算地面沉降数据的变幅、数据滑动方向，并结合地面所受压力判断是否发出预警信号，包括：
27、根据所述监测点的时空位置数据计算地面沉降的位移数据的变幅、滑动方向；
28、获取炼油管道压力数据及压力变化周期；
29、排除所述位移数据和所述炼油管道压力数据的跳变因素；以及
30、在符合以下情况时判断发出预警信号：
31、所述位移数据的变幅为2小时以内的突变，各组位移数据的滑动方向一致，且所述炼油管道压力数据发生同步突变；或者
32、炼油变幅为缓慢变化、各组位移数据滑动方向一致，所述炼油且管道压力数据缓慢增大。
33、另一方面，本专利技术实施例的目的还在于提供一种地面沉降监测系统，包括：
34、传感子系统，用于获取指定的监测点的时空位置数据，该时空位置数据通过传感器获得，经由数据通讯模块分发所述时空位置数据；
35、数据处理子系统，对于接收到的每个监测点的所述时空位置数据，进行以下数据分析处理：实时解算出监测所述监测点的位移，并在所述位移达到预设阈值时确定该监测点符合第一预警条件；将所述时空位置数据和所述传感器的传感器形变等级数据输入地质灾害预警模型，以确定该监测点是否符合第二预警条件；将气象预报的降雨数据和所述时空位置数据输入richards模型，以确定该监测点是否符合第三预警条件；
36、监控报警子系统，用于根据所述数据处理子系统的分析结果发出报警信号，其中：对于任意监测点，在所述第一预警条件、第二预警条件、第三预警条件均符合的情况下发出报警信号；对于任意监测点，在所述第一预警条件、第二预警条件、第三预警条件中任意一者符合的情况下，根据所述时空位置数据计算地面沉降数据的变幅、数据滑动方向，并结合地面所受压力判断是否发出预警信号。
37、优选的，所述数据处理子系统通过监测区域内实时监测得到的数据曲线，分析地质加速变形阶段并确定所述预设阈值。
38、进一步的，所述数据处理子系统，将本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种地面沉降监测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的地面沉降监测方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的地面沉降监测方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的地面沉降监测方法，其特征在于，所述将所述时空位置数据和传感器形变等级数据输入地质灾害预警模型，以确定该监测点是否符合第二预警条件，包括：
5.根据权利要求1所述的地面沉降监测方法，其特征在于，所述将气象预报的降雨数据和所述时空位置数据输入Richards模型，以确定该监测点是否符合第三预警条件，包括：
6.根据权利要求5所述的地面沉降监测方法，其特征在于，所述第三预设阈值为0.7。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的地面沉降监测方法，其特征在于，根据监测点和相应的参考点设置若干组北斗模块，所述监测点处于炼油化工装置的炼油区域内，所述参考点位于所述炼油区域的地基稳定处，且通过解算所述监测点与相应的所述参考点的相对位移作为所述监测点的位移。
8.根据权利要求7所述的地面沉降监测方法，其特征在于，
9.一种地面
10.根据权利要求9所述的地面沉降监测系统，其特征在于，
11.根据权利要求9所述的地面沉降监测系统，其特征在于，
12.根据权利要求9所述的地面沉降监测系统，其特征在于，
13.根据权利要求12所述的地面沉降监测系统，其特征在于，所述第三预设阈值为0.7。
14.根据权利要求9-13中任一项所述的地面沉降监测系统，其特征在于，所述传感子系统根据监测点和相应的参考点设置若干组北斗模块，所述监测点处于炼油化工装置的炼油区域内，所述参考点位于所述炼油区域的地基稳定处，且通过解算所述监测点与相应的所述参考点的相对位移作为所述监测点的位移。
15.根据权利要求12所述的地面沉降监测系统，其特征在于，
16.根据权利要求9所述的地面沉降监测系统，其特征在于，
17.根据权利要求9所述的地面沉降监测系统，其特征在于，所述传感子系统在启动状态下以轮循方式监测不同监测点的所述时空位置数据监测。
...【技术特征摘要】
1.一种地面沉降监测方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的地面沉降监测方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的地面沉降监测方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的地面沉降监测方法，其特征在于，所述将所述时空位置数据和传感器形变等级数据输入地质灾害预警模型，以确定该监测点是否符合第二预警条件，包括：
5.根据权利要求1所述的地面沉降监测方法，其特征在于，所述将气象预报的降雨数据和所述时空位置数据输入richards模型，以确定该监测点是否符合第三预警条件，包括：
6.根据权利要求5所述的地面沉降监测方法，其特征在于，所述第三预设阈值为0.7。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的地面沉降监测方法，其特征在于，根据监测点和相应的参考点设置若干组北斗模块，所述监测点处于炼油化工装置的炼油区域内，所述参考点位于所述炼油区域的地基稳定处，且通过解算所述监测点与相应的所述参考点的相对位移作为所述监测点的位移。
8.根据权利要求7所述的地面沉降监测方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊晓洋，王芳芳，储祥萍，魏明阳，伊晓军，干建甫，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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