CN112365043A - 一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统 - Google Patents

一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，属于地质勘查监测技术领域，包括数据管理总系统、数据采集子系统、数据传输子系统、数据处理子系统、监测预警子系统、预警发布子系统；数据管理总系统，用于将接收到数据进行管理；数据采集子系统，包括布置在野外地质勘查监测区域的监测点；数据传输子系统，用于各监测点到数据管理总系统的数据传输；数据处理子系统，用于将数据信息代入数学评价、预测和预报模型；监测预警子系统，用于实时监测预警信息。该基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，通过设置的监测点，并对监测点的监测设备监测到数据进行接收以及大数据分析，开展工作提高地质勘查区域的防治水平以及预警能力。

Description

一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统
技术领域
本发明属于地质勘查监测技术领域，具体为一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统。
背景技术
我国地质和地理环境复杂，气候条件时空差异大，是世界上地质灾害最严重的国家之一。我国地质灾害主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、沉降、地裂缝等，具有分布广泛、活动频繁、危害严重的特点。据国土资源部统计，崩塌、滑坡和泥石流，分布范围占国土陆地面积的44.8％，地质灾害对我国人民生命财产及国民经济的威胁极其严重。
在进行野外地质勘查工作时，需要对野外地质勘查区域内进行安全监测，防止地质勘查人员在工作时发生意外事故，同时也可以对野外地质勘查区域范围内的城镇、林场、乡村、居民点、学校、山矿企业进行预警防范。
但是目前的地质监测系统，系统分析能力较差，数据处理缓慢，为此，我们提出了一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，包括数据管理总系统、数据采集子系统、数据传输子系统、数据处理子系统、监测预警子系统、预警发布子系统；
数据管理总系统，用于将接收到数据进行管理、并指挥下级子系统的运行管理，确保下级子系统的安全运行和来自下级子系统的数据安全；
数据采集子系统，包括布置在野外地质勘查监测区域的监测点，所述监测点之间的布置间距为5-10公里，所述监测点用于山体表面勘察监测、山体内部位移监测、地下水位监测以及雨量监测；
数据传输子系统，用于各监测点到数据管理总系统的数据传输；
数据处理子系统，用于将数据信息代入数学评价、预测和预报模型，以地质状况的空间图形信息和属性信息为基础，进行大数据分析，从而得出地质勘察和处置方案的风险评估；
监测预警子系统，用于实时监测由数据采集子系统的监测点传输的预警信息，并编辑出预警信息内容；
预警发布子系统，用于将监测预警子系统编辑出的预警信息进行发布。
进一步优化本技术方案，所述数据管理总系统可以对下级子系统的运行参数进行调整以及状态本地/远程浏览、数据本地/远程下载以及数据共享的功能操作。
进一步优化本技术方案，所述数据传输子系统可以选择RS232、专线有线/无线Modem、TCP/IP、GPRS无线、CDMA无线、4G/5G无线、无线网桥的其中一种传输方式或者几种搭配使用的传输方式。
进一步优化本技术方案，所述预警信息内容可以为暴雨洪水监测信息，降雨、山洪是否达到临界值，山体滑坡预报信息以及泥石流、山体滑坡灾害发生概率这些类型的预警内容。
进一步优化本技术方案，所述预警信息发布对象为可能受地质灾害威胁的城镇、林场、乡村、居民点、学校、山矿企业，预警发布子系统可以根据预警等级确定不同的发布对象。
进一步优化本技术方案，所述数据采集子系统的监测点，包括基桩，所述基桩布置在野外地质勘查监测区域内，所述基桩的表面从上到下依次固定安装有太阳能板以及监测设备，所述太阳能板固定安装在一个安装板的内部，所述安装板通过安装杆、支撑杆与基桩进行固定，所述基桩的顶端还固定安装有通讯设备，所述通讯设备通过数据线与监测设备进行信号连接，所述数据线埋入数据套管的内部，所述数据套管设置在基桩表面的一侧。
进一步优化本技术方案，所述监测设备用于山体表面勘察监测时，将基桩设立在坡顶或坡体上，监测设备基于GNSS技术对表面位移进行全天候监测。
进一步优化本技术方案，所述监测设备用于山体内部位移监测时，将监测设备配置的测斜探头通过连杆方式埋入地下，信号电缆引入地面与监测设备连接通讯。
进一步优化本技术方案，所述监测设备用于地下水位监测时，将监测设备配置的水压传感器通过钻孔方式埋入地下，信号电缆引入地面与监测设备连接通讯。
进一步优化本技术方案，所述监测设备用于雨量监测时，监测设备中的雨量计进行雨量监测。
与现有技术相比，本发明提供了一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，具备以下有益效果：
该基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，通过设置的监测点，并对监测点的监测设备监测到数据进行接收以及大数据分析，开展工作提高地质勘查区域的防治水平以及预警能力，不仅可以实现人与自然和谐相处，还促进了经济社会全面协调的可持续发展。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统的结构示意图；
图2为本发明提出的一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统的监测点的结构正视图；
图3为本发明提出的一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统的监测点的结构侧视图。
图中：1、基桩；2、监测设备；3、太阳能板；4、通讯设备；5、安装板；6、安装杆；7、支撑杆；8、数据套管。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1，一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，包括数据管理总系统、数据采集子系统、数据传输子系统、数据处理子系统、监测预警子系统、预警发布子系统；
数据管理总系统，用于将接收到数据进行管理、并指挥下级子系统的运行管理，确保下级子系统的安全运行和来自下级子系统的数据安全；
数据采集子系统，包括布置在野外地质勘查监测区域的监测点，所述监测点之间的布置间距为5-10公里，所述监测点用于山体表面勘察监测、山体内部位移监测、地下水位监测以及雨量监测；
数据传输子系统，用于各监测点到数据管理总系统的数据传输；
数据处理子系统，用于将数据信息代入数学评价、预测和预报模型，以地质状况的空间图形信息和属性信息为基础，进行大数据分析，从而得出地质勘察和处置方案的风险评估；
监测预警子系统，用于实时监测由数据采集子系统的监测点传输的预警信息，并编辑出预警信息内容；
预警发布子系统，用于将监测预警子系统编辑出的预警信息进行发布。
具体的，所述数据管理总系统可以对下级子系统的运行参数进行调整以及状态本地/远程浏览、数据本地/远程下载以及数据共享的功能操作。
具体的，所述数据传输子系统可以选择RS232、专线有线/无线Modem、TCP/IP、GPRS无线、CDMA无线、4G/5G无线、无线网桥的其中一种传输方式或者几种搭配使用的传输方式。
具体的，所述预警信息内容可以为暴雨洪水监测信息，降雨、山洪是否达到临界值，山体滑坡预报信息以及泥石流、山体滑坡灾害发生概率这些类型的预警内容。
具体的，所述预警信息发布对象为可能受地质灾害威胁的城镇、林场、乡村、居民点、学校、山矿企业，预警发布子系统可以根据预警等级确定不同的发布对象。
实施例二：
请参阅图2-3，应用实施例一中的基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，所述数据采集子系统的监测点，包括基桩1，所述基桩1布置在野外地质勘查监测区域内，所述基桩1的表面从上到下依次固定安装有太阳能板3以及监测设备2，所述太阳能板3固定安装在一个安装板5的内部，所述安装板5通过安装杆6、支撑杆7与基桩1进行固定，所述基桩1的顶端还固定安装有通讯设备4，所述通讯设备4通过数据线与监测设备2进行信号连接，所述数据线埋入数据套管8的内部，所述数据套管8设置在基桩1表面的一侧。
具体的，所述监测设备2用于山体表面勘察监测时，将基桩1设立在坡顶或坡体上，监测设备2基于GNSS技术对表面位移进行全天候监测。
具体的，所述监测设备2用于山体内部位移监测时，将监测设备2配置的测斜探头通过连杆方式埋入地下，信号电缆引入地面与监测设备2连接通讯。
具体的，所述监测设备2用于地下水位监测时，将监测设备2配置的水压传感器通过钻孔方式埋入地下，信号电缆引入地面与监测设备2连接通讯。
具体的，所述监测设备2用于雨量监测时，监测设备2中的雨量计进行雨量监测。
实施例三：
一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，包括数据管理总系统、数据采集子系统、数据传输子系统、数据处理子系统、监测预警子系统、预警发布子系统；
数据管理总系统，用于将接收到数据进行管理、并指挥下级子系统的运行管理，确保下级子系统的安全运行和来自下级子系统的数据安全；
数据采集子系统，包括布置在野外地质勘查监测区域的监测点，所述监测点之间的布置间距为5公里，所述监测点用于山体表面勘察监测、山体内部位移监测、地下水位监测以及雨量监测；
数据传输子系统，用于各监测点到数据管理总系统的数据传输；
数据处理子系统，用于将数据信息代入数学评价、预测和预报模型，以地质状况的空间图形信息和属性信息为基础，进行大数据分析，从而得出地质勘察和处置方案的风险评估；
监测预警子系统，用于实时监测由数据采集子系统的监测点传输的预警信息，并编辑出预警信息内容；
预警发布子系统，用于将监测预警子系统编辑出的预警信息进行发布。
具体的，所述数据管理总系统可以对下级子系统的运行参数进行调整以及状态本地/远程浏览、数据本地/远程下载以及数据共享的功能操作。
具体的，所述数据传输子系统可以选择专线有线、无线网桥两个通讯技术进行搭配使用的传输方式。
具体的，所述预警信息内容可以为暴雨洪水监测信息，降雨、山洪是否达到临界值，山体滑坡预报信息以及泥石流、山体滑坡灾害发生概率这些类型的预警内容。
具体的，所述预警信息发布对象为可能受地质灾害威胁的城镇、林场、乡村、居民点、学校、山矿企业，预警发布子系统可以根据预警等级确定不同的发布对象。
具体的，所述数据采集子系统的监测点，包括基桩1，所述基桩1布置在野外地质勘查监测区域内，所述基桩1的表面从上到下依次固定安装有太阳能板3以及监测设备2，所述太阳能板3固定安装在一个安装板5的内部，所述安装板5通过安装杆6、支撑杆7与基桩1进行固定，所述基桩1的顶端还固定安装有通讯设备4，所述通讯设备4通过数据线与监测设备2进行信号连接，所述数据线埋入数据套管8的内部，所述数据套管8设置在基桩1表面的一侧。
具体的，所述监测设备2用于山体表面勘察监测时，将基桩1设立在坡顶或坡体上，监测设备2基于GNSS技术对表面位移进行全天候监测。
具体的，所述监测设备2用于山体内部位移监测时，将监测设备2配置的测斜探头通过连杆方式埋入地下，信号电缆引入地面与监测设备2连接通讯。
具体的，所述监测设备2用于地下水位监测时，将监测设备2配置的水压传感器通过钻孔方式埋入地下，信号电缆引入地面与监测设备2连接通讯。
具体的，所述监测设备2用于雨量监测时，监测设备2中的雨量计进行雨量监测。
本发明的有益效果是：该基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，通过设置的监测点，并对监测点的监测设备2监测到数据进行接收以及大数据分析，开展工作提高地质勘查区域的防治水平以及预警能力，不仅可以实现人与自然和谐相处，还促进了经济社会全面协调的可持续发展。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，其特征在于，包括数据管理总系统、数据采集子系统、数据传输子系统、数据处理子系统、监测预警子系统、预警发布子系统；
数据管理总系统，用于将接收到数据进行管理、并指挥下级子系统的运行管理，确保下级子系统的安全运行和来自下级子系统的数据安全；
数据采集子系统，包括布置在野外地质勘查监测区域的监测点，所述监测点之间的布置间距为5-10公里，所述监测点用于山体表面勘察监测、山体内部位移监测、地下水位监测以及雨量监测；
数据传输子系统，用于各监测点到数据管理总系统的数据传输；
数据处理子系统，用于将数据信息代入数学评价、预测和预报模型，以地质状况的空间图形信息和属性信息为基础，进行大数据分析，从而得出地质勘察和处置方案的风险评估；
监测预警子系统，用于实时监测由数据采集子系统的监测点传输的预警信息，并编辑出预警信息内容；
预警发布子系统，用于将监测预警子系统编辑出的预警信息进行发布。
2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，其特征在于，所述数据管理总系统可以对下级子系统的运行参数进行调整以及状态本地/远程浏览、数据本地/远程下载以及数据共享的功能操作。
3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，其特征在于，所述数据传输子系统可以选择RS232、专线有线/无线Modem、TCP/IP、GPRS无线、CDMA无线、4G/5G无线、无线网桥的其中一种传输方式或者几种搭配使用的传输方式。
4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，其特征在于，所述预警信息内容可以为暴雨洪水监测信息，降雨、山洪是否达到临界值，山体滑坡预报信息以及泥石流、山体滑坡灾害发生概率这些类型的预警内容。
5.根据权利要求1所述的一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，其特征在于，所述预警信息发布对象为可能受地质灾害威胁的城镇、林场、乡村、居民点、学校、山矿企业，预警发布子系统可以根据预警等级确定不同的发布对象。
6.根据权利要求1所述的一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，其特征在于，所述数据采集子系统的监测点，包括基桩(1)，所述基桩(1)布置在野外地质勘查监测区域内，所述基桩(1)的表面从上到下依次固定安装有太阳能板(3)以及监测设备(2)，所述太阳能板(3)固定安装在一个安装板(5)的内部，所述安装板(5)通过安装杆(6)、支撑杆(7)与基桩(1)进行固定，所述基桩(1)的顶端还固定安装有通讯设备(4)，所述通讯设备(4)通过数据线与监测设备(2)进行信号连接，数据线埋入数据套管(8)的内部，所述数据套管(8)设置在基桩(1)表面的一侧。
7.根据权利要求6所述的一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，其特征在于，所述监测设备(2)用于山体表面勘察监测时，将基桩(1)设立在坡顶或坡体上，监测设备(2)基于GNSS技术对表面位移进行全天候监测。
8.根据权利要求6所述的一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，其特征在于，所述监测设备(2)用于山体内部位移监测时，将监测设备(2)配置的测斜探头通过连杆方式埋入地下，信号电缆引入地面与监测设备(2)连接通讯。
9.根据权利要求6所述的一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，其特征在于，所述监测设备(2)用于地下水位监测时，将监测设备(2)配置的水压传感器通过钻孔方式埋入地下，信号电缆引入地面与监测设备(2)连接通讯。
10.根据权利要求6所述的一种基于大数据的野外地质勘查安全监测系统，其特征在于，所述监测设备(2)用于雨量监测时，监测设备(2)中的雨量计进行雨量监测。
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