CN107341344A - 土石坝外部变形监测自动化数据处理与集成的方法 - Google Patents

土石坝外部变形监测自动化数据处理与集成的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107341344A
CN107341344A CN201710481813.0A CN201710481813A CN107341344A CN 107341344 A CN107341344 A CN 107341344A CN 201710481813 A CN201710481813 A CN 201710481813A CN 107341344 A CN107341344 A CN 107341344A
Authority
CN
China
Prior art keywords
observation
upstream
displacement
downstream
right banks
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710481813.0A
Other languages
English (en)
Inventor
罗天文
徐锐
程翔
吴恒友
柳璐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuhan University WHU
Guizhou Survey and Design Research Institute for Water Resources and Hydropower
Original Assignee
Wuhan University WHU
Guizhou Survey and Design Research Institute for Water Resources and Hydropower
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuhan University WHU, Guizhou Survey and Design Research Institute for Water Resources and Hydropower filed Critical Wuhan University WHU
Priority to CN201710481813.0A priority Critical patent/CN107341344A/zh
Publication of CN107341344A publication Critical patent/CN107341344A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Z—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G16Z99/00—Subject matter not provided for in other main groups of this subclass

Landscapes

  • Testing Or Calibration Of Command Recording Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了一种土石坝外部变形监测自动化数据处理与集成的方法，涉及一种用于对土石坝的外部变形数据进行检测及处理的方法。它包括外部变形监测自动化数据的自动挑选，将北方向的观测值的大地坐标通过坐标转换公式转换成上下游观测值的大坝坐标，将东方向观测值的大地坐标通过坐标转换公式转换成左右岸观测值的大坝坐标，粗差智能化识别，根据测点编号、测量时间、位移量、是否超限、更新时间对应本底数据库中的表结构进行集成。当在土石坝外部变形监测系统中采用本发明后，土石坝外部变形监测系统不仅不需要再增加插件或设备，也不需要增加硬件和通讯协议。

Description

土石坝外部变形监测自动化数据处理与集成的方法
技术领域
本发明涉及一种用于对土石坝的外部变形数据进行检测及处理的方法，具体的说是一种土石坝外部变形监测自动化数据处理与集成的方法。
背景技术
目前，现有的国内外土石坝外部变形自动化系统只对各个观测值的数据进行采集，不对各个观测值的数据进行数据处理，进而也无法进行坐标转换，不能与环境量数据进行联合分析，无法适应不同工程的不同需求。由此可知，目前的土石坝外部变形监测系统的自动化程度较低，因此，人们迫切需要实现土石坝外部变形自动化系统的全自动化及智能化，以对各个观测值的数据进行自动挑选、处理以及集成，提高数据的准确度与可信度，并提升系统的智能化水平。
发明内容
本发明的目的是为了克服背景技术的不足之处，而提供一种土石坝外部变形监测自动化数据处理与集成的方法。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：土石坝外部变形监测自动化数据处理与集成的方法，其特征在于：它包括如下步骤，
步骤一：外部变形监测自动化数据的自动挑选，
首先通过测量机器人对土石坝的外观测点进行多个测回的自动化测量，并将外观测点的测量值作为观测值，所述观测值包括北方向观测值和东方向观测值，然后根据测量时间的先后顺序对观测值进行排序，再通过ETL模块自动选择每个监测点最后一个测回的数据，当最后一个测回没有数据时，ETL模块选择最后一个测回没有数据的上一个测回的数据，直至ETL模块选择到的最后一个测回具有数据为止，接着将选择后的测值数据进行临时存储，最后将临时存储数据作为成果值；
步骤二：成果值自动计算存储，
首先将北方向的观测值的大地坐标通过坐标转换公式转换成上下游观测值的大坝坐标，将东方向观测值的大地坐标通过坐标转换公式转换成左右岸观测值的大坝坐标，转换公式如下：
Xi＝(CorNi-2508447)*cosθ+(CorEi-650212.59)*sinθ (1)
Yi＝(CorEi-650212.59)*cosθ-(CorNi-2508447)*sinθ (2)
其中，CorNi为监测点北方向大地坐标观测值；CorEi为监测点东方向大地坐标观测值；θ为转换角度，Xi为上下游观测值的大坝坐标，Yi为左右岸观测值的大坝坐标；
接着将上下游观测值的大坝坐标通过计算转换成观测点的上下游位移量，将左右岸观测值的大坝坐标通过计算转换成观测点的左右岸位移量；
DBXi＝(Xi-X0)*1000+AutoXi (3)
DBYi＝(Yi-Y0)*1000+AutoYi (4)
其中，DBXi为监测点上下游位移量；Xi为(1)式中的结果；X0为上下游观测值的基准值；AutoXi为人工观测的上下游累计位移量；DBYi为监测点左右岸位移量；Yi为(2)式中的结果；Y0为左右岸观测值的基准值；AutoYi为人工观测的左右岸累计位移量；
步骤三：粗差智能化识别，
首先将步骤二中计算的观测点的上下游位移量按照时间序列从先到后取上下游平均值，接着取上下游位移量与上下游平均值的上下游差值，然后取每个上下游位移量的标准差，最后将上下游差值和三倍的上下游位移量的标准差进行比较，如果上下游差值大于三倍的上下游位移量的标准差，那个该上下游平均值为异常值，须剔除；如果上下游差值不大于三倍的上下游位移量的标准差，那个该测量值为正常值，须保留；
首先将步骤二中计算的观测点的左右岸位移量按照时间序列从先到后取左右岸平均值，接着取左右岸位移量与左右岸平均值的左右岸差值，然后取每个左右岸位移量的标准差，最后将左右岸差值和三倍的左右岸位移量的标准差进行比较，如果左右岸差值大于三倍的左右岸位移量的标准差，那个该左右岸平均值为异常值，须剔除；如果左右岸差值不大于三倍的左右岸位移量的标准差，那个该测量值为正常值，须保留；
步骤四：集成入库，
将经过步骤三处理的上下游平均值、上下游位移量、左右岸差值、左右岸位移量作为经过准确度识别后的有效数据，然后根据测点编号、测量时间、位移量、是否超限、更新时间对应本底数据库中的表结构进行集成；将上下游位移量和左右岸位移量分别写入到本底数据库中，流域安全监测一体化平台则调用本底数据库中的上述有效数据进行过程线展示、监测资料分析、特殊需求定制。
优选的，根据测点编号、测量时间、位移量、是否超限、更新时间对应本底数据库中的表结构进行集成的方法为，对数据库的表结构进行批量写入，具体为：记录各个外部变形监测自动化的测点编号数据、测量时间数据、有效位移量数据、是否超限数、更新时间数据，然后提取测点编号数据、测量时间数据、有效位移量数据、是否超限数、更新时间数据，最后将提取测点编号数据、测量时间数据、有效位移量数据、是否超限数、更新时间数据写入本底数据库中。
优选的，对有效数据进行过程线展示的方法为：将测量时间作为横轴，将累计位移量作为竖轴，采用线状符号、点状符号将累计位移量与测量时间的关系进行绘制。
优选的，对有效数据进行监测资料分析的方法为：根据统计学模型、灰色预测理论，结合库水位因子、时效因子、降雨量因子，对位移量变化进行综合分析评价以及预测预报。
优选的，对有效数据进行特殊需求定制的方法为：根据不同的工程，不同类型的会议要求和安全鉴定要求，对成果提交的要求不尽相同。因此，需要对有效数据进行不同的定制，定制方法为模板法，预制模板在系统中，根据不同要求调用相应的模板进行数据的展示。
本发明与现有技术相比，其有益效果如下：
1、本发明为国内外首次提出的具有数据集成功能的土石坝外部变形自动化监测系统，能够对土石坝外部变形的数据进行处理，实现了土石坝外部变形的智能化监控，不仅能够使工作人员即使距离土石坝很远的区域(如不同城市)也能对土石坝外部变形情况进行实施监控，而且能够将土石坝的各种外部变形数据集成到电脑(普通商务电脑或家用电脑)的显示屏上，使土石坝外部变形情况能够更加直观的呈现在工作人员面前，提升工作效率。
2、当在土石坝外部变形监测系统中采用本发明后，土石坝外部变形监测系统不仅不需要再增加插件或设备，也不需要增加硬件和通讯协议，因此本发明的成本较低。
3、由于本发明只需要工作人员在电脑前就可实时监测土石坝的外部变形情况，智能化程度高，因此本发明操作简单、通用性强，值得在水利水电工程安全监测领域进行推广应用。
附图说明
图1为本发明的结构框图。
图2为数据自动挑选功能结构框图。
图3为成果自动计算存储功能结构框图。
图4为粗差智能化识别功能结构框图。
图5为集成入库结构框图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本发明的优点更加清楚和容易理解。
参阅附图可知：本发明的技术方案为：土石坝外部变形监测自动化数据处理与集成的方法，其特征在于：它包括如下步骤，
步骤一：外部变形监测自动化数据的自动挑选，
首先通过测量机器人对土石坝的外观测点进行多个测回的自动化测量，并将外观测点的测量值作为观测值，所述观测值包括北方向观测值和东方向观测值，然后根据测量时间的先后顺序对观测值进行排序，再通过ETL模块(现有技术)自动选择每个监测点最后一个测回的数据，当最后一个测回没有数据时，ETL模块选择最后一个测回没有数据的上一个测回的数据，直至ETL模块选择到的最后一个测回具有数据为止，接着将选择后的测值数据进行临时存储，最后将临时存储数据作为成果值；
步骤二：成果值自动计算存储，
首先将北方向的观测值的大地坐标通过坐标转换公式转换成上下游观测值的大坝坐标，将东方向观测值的大地坐标通过坐标转换公式转换成左右岸观测值的大坝坐标，转换公式如下：
Xi＝(CorNi-2508447)*cosθ+(CorEi-650212.59)*sinθ (1)
Yi＝(CorEi-650212.59)*cosθ-(CorNi-2508447)*sinθ (2)
其中，CorNi为监测点北方向大地坐标观测值；CorEi为监测点东方向大地坐标观测值；θ为转换角度，Xi为上下游观测值的大坝坐标，Yi为左右岸观测值的大坝坐标；
接着将上下游观测值的大坝坐标通过计算转换成观测点的上下游位移量，将左右岸观测值的大坝坐标通过计算转换成观测点的左右岸位移量；
DBXi＝(Xi-X0)*1000+AutoXi (3)
DBYi＝(Yi-Y0)*1000+AutoYi (4)
其中，DBXi为监测点上下游位移量；Xi为(1)式中的结果；X0为上下游观测值的基准值；AutoXi为人工观测的上下游累计位移量；DBYi为监测点左右岸位移量；Yi为(2)式中的结果；Y0为左右岸观测值的基准值；AutoYi为人工观测的左右岸累计位移量；
步骤三：粗差智能化识别，
首先将步骤二中计算的观测点的上下游位移量按照时间序列从先到后取上下游平均值，接着取上下游位移量与上下游平均值的上下游差值，然后取每个上下游位移量的标准差，最后将上下游差值和三倍的上下游位移量的标准差进行比较，如果上下游差值大于三倍的上下游位移量的标准差，那个该上下游平均值为异常值，须剔除；如果上下游差值不大于三倍的上下游位移量的标准差，那个该测量值为正常值，须保留；
首先将步骤二中计算的观测点的左右岸位移量按照时间序列从先到后取左右岸平均值，接着取左右岸位移量与左右岸平均值的左右岸差值，然后取每个左右岸位移量的标准差，最后将左右岸差值和三倍的左右岸位移量的标准差进行比较，如果左右岸差值大于三倍的左右岸位移量的标准差，那个该左右岸平均值为异常值，须剔除；如果左右岸差值不大于三倍的左右岸位移量的标准差，那个该测量值为正常值，须保留；
步骤四：集成入库，
将经过步骤三处理的上下游平均值、上下游位移量、左右岸差值、左右岸位移量作为经过准确度识别后的有效数据，然后根据测点编号、测量时间、位移量、是否超限、更新时间对应本底数据库中的表结构进行集成；将上下游位移量和左右岸位移量分别写入到本底数据库中，流域安全监测一体化平台则调用本底数据库中的上述有效数据进行过程线展示、监测资料分析、特殊需求定制。
优选的，根据测点编号、测量时间、位移量、是否超限、更新时间对应本底数据库中的表结构进行集成的方法为，对数据库的表结构进行批量写入，具体为：记录各个外部变形监测自动化的测点编号数据、测量时间数据、有效位移量数据、是否超限数、更新时间数据，然后提取测点编号数据、测量时间数据、有效位移量数据、是否超限数、更新时间数据，最后将提取测点编号数据、测量时间数据、有效位移量数据、是否超限数、更新时间数据写入本底数据库中。
优选的，对有效数据进行过程线展示的方法为：将测量时间作为横轴，将累计位移量作为竖轴，采用线状符号、点状符号将累计位移量与测量时间的关系进行绘制。
优选的，对有效数据进行监测资料分析的方法为：根据统计学模型、灰色预测理论，结合库水位因子、时效因子、降雨量因子等多影响因子，对位移量变化进行综合分析评价以及预测预报。
优选的，对有效数据进行特殊需求定制的方法为：根据不同的工程，不同类型的会议要求和安全鉴定要求，对成果提交的要求不尽相同。因此，需要对有效数据进行不同的定制，定制方法为模板法，预制模板在系统中，根据不同要求调用相应的模板进行数据的展示。
其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (3)

1.土石坝外部变形监测自动化数据处理与集成的方法，其特征在于：它包括如下步骤，
步骤一：外部变形监测自动化数据的自动挑选，
首先通过测量机器人对土石坝的外观测点进行多个测回的自动化测量，并将外观测点的测量值作为观测值，所述观测值包括北方向观测值和东方向观测值，然后根据测量时间的先后顺序对观测值进行排序，再通过ETL模块自动选择每个监测点最后一个测回的数据，当最后一个测回没有数据时，ETL模块选择最后一个测回没有数据的上一个测回的数据，直至ETL模块选择到的最后一个测回具有数据为止，接着将选择后的测值数据进行临时存储，最后将临时存储数据作为成果值；
步骤二：成果值自动计算存储，
首先将北方向的观测值的大地坐标通过坐标转换公式转换成上下游观测值的大坝坐标，将东方向观测值的大地坐标通过坐标转换公式转换成左右岸观测值的大坝坐标，转换公式如下：
Xi＝(CorNi-2508447)*cosθ+(CorEi-650212.59)*sinθ (1)
Yi＝(CorEi-650212.59)*cosθ-(CorNi-2508447)*sinθ (2)
其中，CorNi为监测点北方向大地坐标观测值；CorEi为监测点东方向大地坐标观测值；θ为转换角度，Xi为上下游观测值的的大坝坐标，Yi为左右岸观测值的大坝坐标；
接着将上下游观测值的大坝坐标通过计算转换成观测点的上下游位移量，将左右岸观测值的大坝坐标通过计算转换成观测点的左右岸位移量；
DBXi＝(Xi-X0)*1000+AutoXi (3)
DBYi＝(Yi-Y0)*1000+AutoYi (4)
其中，DBXi为监测点上下游位移量；Xi为(1)式中的结果；X0为上下游观测值的基准值；AutoXi为人工观测的上下游累计位移量；DBYi为监测点左右岸位移量；Yi为(2)式中的结果；Y0为左右岸观测值的基准值；AutoYi为人工观测的左右岸累计位移量；
步骤三：粗差智能化识别，
首先将步骤二中计算的观测点的上下游位移量按照时间序列从先到后取上下游平均值，接着取上下游位移量与上下游平均值的上下游差值，然后取每个上下游位移量的标准差，最后将上下游差值和三倍的上下游位移量的标准差进行比较，如果上下游差值大于三倍的上下游位移量的标准差，那个该上下游平均值为异常值，须剔除；如果上下游差值不大于三倍的上下游位移量的标准差，那个该测量值为正常值，须保留；
首先将步骤二中计算的观测点的左右岸位移量按照时间序列从先到后取左右岸平均值，接着取左右岸位移量与左右岸平均值的左右岸差值，然后取每个左右岸位移量的标准差，最后将左右岸差值和三倍的左右岸位移量的标准差进行比较，如果左右岸差值大于三倍的左右岸位移量的标准差，那个该左右岸平均值为异常值，须剔除；如果左右岸差值不大于三倍的左右岸位移量的标准差，那个该测量值为正常值，须保留；
步骤四：集成入库，
将经过步骤三处理的上下游平均值、上下游位移量、左右岸差值、左右岸位移量作为经过准确度识别后的有效数据，然后根据测点编号、测量时间、位移量、是否超限、更新时间对应本底数据库中的表结构进行集成；将上下游位移量和左右岸位移量分别写入到本底数据库中，流域安全监测一体化平台则调用本底数据库中的上述有效数据进行过程线展示、监测资料分析、特殊需求定制。
2.根据权利要求1所述的土石坝外部变形监测自动化数据处理与集成的方法，其特征在于：对有效数据进行过程线展示的方法为：将测量时间作为横轴，将累计位移量作为竖轴，采用线状符号、点状符号将累计位移量与测量时间的关系进行绘制。
3.根据权利要求1或2所述的土石坝外部变形监测自动化数据处理与集成的方法，其特征在于：对有效数据进行监测资料分析的方法为：根据统计学模型、灰色预测理论，结合库水位因子、时效因子、降雨量因子，对位移量变化进行综合分析评价以及预测预报。
CN201710481813.0A 2017-06-22 2017-06-22 土石坝外部变形监测自动化数据处理与集成的方法 Pending CN107341344A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710481813.0A CN107341344A (zh) 2017-06-22 2017-06-22 土石坝外部变形监测自动化数据处理与集成的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710481813.0A CN107341344A (zh) 2017-06-22 2017-06-22 土石坝外部变形监测自动化数据处理与集成的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107341344A true CN107341344A (zh) 2017-11-10

Family

ID=60219990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710481813.0A Pending CN107341344A (zh) 2017-06-22 2017-06-22 土石坝外部变形监测自动化数据处理与集成的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107341344A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102608625A (zh) * 2012-03-30 2012-07-25 武汉大学 基于惯性辅助定位接收机的实时形变监测预警系统及方法
CN103292762A (zh) * 2013-05-23 2013-09-11 青岛理工大学 判别大坝稳定性的位移监测方法
CN104376370A (zh) * 2014-10-28 2015-02-25 南京南瑞集团公司 一种大坝水平位移预测方法
CN104678954A (zh) * 2015-01-23 2015-06-03 中国长江三峡集团公司 基于全生命周期的大坝安全智能监测与预警系统及其方法
CN104792350A (zh) * 2015-04-01 2015-07-22 国网电力科学研究院 一种大坝监测自动化比测方法
CN105806208A (zh) * 2016-03-11 2016-07-27 河南理工大学 一种基于gnss网形变化的形变异常检测方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102608625A (zh) * 2012-03-30 2012-07-25 武汉大学 基于惯性辅助定位接收机的实时形变监测预警系统及方法
CN103292762A (zh) * 2013-05-23 2013-09-11 青岛理工大学 判别大坝稳定性的位移监测方法
CN104376370A (zh) * 2014-10-28 2015-02-25 南京南瑞集团公司 一种大坝水平位移预测方法
CN104678954A (zh) * 2015-01-23 2015-06-03 中国长江三峡集团公司 基于全生命周期的大坝安全智能监测与预警系统及其方法
CN104792350A (zh) * 2015-04-01 2015-07-22 国网电力科学研究院 一种大坝监测自动化比测方法
CN105806208A (zh) * 2016-03-11 2016-07-27 河南理工大学 一种基于gnss网形变化的形变异常检测方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王小敏: "基于有限元方法的大坝变形分析与仿真研究", 《中国博士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 *
程芳: "水电站大坝实时监测系统的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110306605B (zh) 一种用于基坑工程自动化监测的预警系统
CN109685019B (zh) 一种构件识别方法、电子设备及存储介质
CN106610958A (zh) 一种地理信息数据综合管理系统
CN111552995A (zh) 基于bim-3dgis和数据自动解析技术的轨道交通施工可视化监测管理系统
CN107119657B (zh) 一种基于视觉测量基坑监测方法
JP2005128838A (ja) 簡易型洪水氾濫解析システム
CN107609715B (zh) 一种基于暴雨特征山洪临界雨量计算方法
CN111966746B (zh) 一种气象防灾减灾流程监控系统及其监控方法
CN106250570A (zh) 一种地下排水管网智能管理系统
CN115796630A (zh) 工作面液压支架的区域支护质量评价方法
CN113382200A (zh) 摄像机布局方法及装置
CN107480645A (zh) 一种基于图形识别技术的塔机防碰撞系统及方法
CN114693114A (zh) 地下空间结构的监测方法、装置、计算机设备及存储介质
CN117213502B (zh) 一种港口吊装设备在数字孪生场景下的定位方法
CN112417562B (zh) 一种基于Dynamo的土方施工建模方法和装置
CN114136293A (zh) 一种基于bim的可视化监测预警方法及装置
CN107341344A (zh) 土石坝外部变形监测自动化数据处理与集成的方法
CN105911965A (zh) 一种在数据监测系统中实现数据分析的方法
CN110706340A (zh) 基于真实地理数据的管线三维可视化平台
CN107452059A (zh) 一种三维插值建模方法、设备及其存储设备
CN107063210A (zh) 一种土地规划整治项目的测绘方法
CN113869804B (zh) 一种洪涝灾害下的电网设备风险预警方法及系统
CN116127660A (zh) 一种基于gis的智慧管网智能综合管理平台
CN103810450B (zh) 一种射频识别的精确区域定位方法及系统
CN114297974A (zh) 集成电路版图布局方法及集成电路版图布局系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20171110