CN117664078B - 一种地基沉降的监测预警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种地基沉降的监测预警系统，尤其涉及地基沉降监测技术领域，包括，信息获取模块，用以获取工程信息、监测点的墙体角度、监测点的沉降量、测试点的沉降量、测试距离和降水量；监测分析模块，用以对沉降参数进行分析和调整，还用以对偏斜度进行分析；监测存储模块，用以对沉降参数和偏斜度进行存储；测试分析模块，用以对倾斜参数进行分析，并根据倾斜参数对偏斜度的分析过程进行调整；调整优化模块，用以对沉降参数的调整过程进行优化和校正，还用以对偏斜度的调整过程进行优化；预警分析模块，用以根据沉降参数对预警信息进行分析；预警输出模块，用以对预警信息进行输出。本发明实现了对精确监测地基沉降并预警。
Description
技术领域
本发明涉及地基沉降监测技术领域，尤其涉及一种地基沉降的监测预警系统。
背景技术
随着人口的增长和城市化进程的加速，土地资源日益紧张，填海造陆作为一种拓展土地资源的方式，在全球范围内得到了广泛应用。然而，填海造陆的过程中可能会引发一系列的安全问题，其中最为突出的是地基沉降。
中国专利公开号：CN103542835A公开了一种地基沉降监测系统，包括设置于变电站地基周围，用于采集所述变电站地基沉降数据的数据采集器；与所述数据采集器相连接，用于接收并输出所述地基沉降数据，且当所述数据满足报警条件后产生并输出报警信号的控制器；与所述控制器相连接，用于接收所述报警信号并进行报警的报警器；与控制器相连接，用于显示控制器接收的地基沉降数据的显示器；与所述数据采集器、控制器、报警器、显示器相连接，用于向所述数据采集器、控制器、报警器、显示器供电的供电电源。该发明实现了对地基沉降数据的采集和分析，未实现对同地区不同范围内的沉降数据和数据变化的综合分析，存在对地基沉降监测效率低，分析不准确的问题。
发明内容
为此，本发明提供一种地基沉降的监测预警系统，用以克服现有技术中对地基沉降监测效率低，分析不准确的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种地基沉降的监测预警系统，包括：
信息获取模块，用以获取工程信息，并根据工程信息周期性获取填海造陆区域内的监测点的墙体角度、监测点的沉降量、测试点的沉降量、测试距离和降水量；
监测分析模块，用以根据监测点的沉降量、测试点的沉降量和工程信息对沉降参数进行分析，还用以根据监测点的墙体角度对偏斜度进行分析，并根据偏斜度对沉降参数的分析过程进行调整；
监测存储模块，用以对沉降参数和偏斜度进行存储；
测试分析模块，用以根据监测点的沉降量、测试点的沉降量和测试距离对倾斜参数进行分析，并根据倾斜参数对偏斜度的分析过程进行调整；
调整优化模块，用以根据已存储的沉降参数对沉降变化率进行分析，并根据沉降变化率对沉降参数的调整过程进行优化，还用以根据已存储的偏斜度对偏斜变化进行分析，并根据偏斜变化对偏斜度的调整过程进行优化，还用以根据降水量对沉降参数的优化过程进行校正；
预警分析模块，用以根据沉降参数对预警信息进行分析；
预警输出模块，用以对预警信息进行输出。
进一步地，所述监测分析模块设有沉降分析单元，其用以根据监测点的沉降量、测试点的沉降量和建造时间通过沉降分析公式计算沉降参数，所述沉降分析单元设有沉降分析公式如下：
Q=(S-D)/T
其中，Q表示沉降参数，S表示监测点的沉降量，D表示测试点的平均沉降量，设定D=∑Di，Di表示各测试点的沉降量，i表示测试点编号，T表示建造时间。
进一步地，所述监测分析模块还设有偏斜分析单元，其用以根据监测点的墙体角度通过偏斜度分析公式计算偏斜度，所述偏斜分析单元设有偏斜度分析公式如下：
A=∠a-90
其中，A表示偏斜度，∠a表示监测点的墙体角度。
进一步地，所述监测分析模块还设有沉降调整单元，其用以根据偏斜度对沉降参数的分析过程进行调整，其中：
当A=0时，所述沉降调整单元判定未发生倾斜，不对沉降参数的分析过程进行调整；
当A≠0时，所述沉降调整单元判定发生倾斜，对沉降参数的分析过程进行调整，调整后的沉降参数为Q1，设定Q1=Q/cosA。
进一步地，所述测试分析模块设有倾斜分析单元，其用以根据监测点的沉降量、测试点的沉降量和测试距离通过倾斜分析公式计算倾斜参数，所述倾斜分析单元设有倾斜分析公式如下：
bi=(S-D)/Li
其中，bi表示各监测点的倾斜参数，i表示测试点编号，Li表示测试距离。
进一步地，所述测试分析模块还设有偏斜调整单元，其用以根据倾斜参数对偏斜度的分析过程进行调整，调整后的偏斜度为A1，设定A1=A-arctanB，其中，B表示倾斜参数的平均值，设定B=(b1+b2+...+bi)/imax，其中，b1表示第一个测试点的倾斜参数，b2表示第二个测试点的倾斜参数，bi表示最后一个测试点的倾斜参数，imax表示测试点编号的最大值。
进一步地，所述调整优化模块设有第一分析单元，其用以根据已存储的沉降参数通过沉降变化分析公式计算沉降变化率，所述第一分析单元设有沉降变化分析公式如下：
，
其中，RQ表示沉降变化率，Qj表示已存储的沉降参数，j表示已存储周期数编号，jmax表示已存储周期数编号的最大值；
所述调整优化模块还设有沉降优化单元，其用以根据沉降变化率对沉降参数的调整过程进行优化，其中：
当RQ＜r时，所述沉降优化单元判定变化正常，不对沉降参数的调整过程进行优化，
当RQ≥r时，所述沉降优化单元判定变化异常，对沉降参数的调整过程进行优化，优化后的沉降参数为Q2，设定Q2=Q1×logrRQ;
其中，r表示变化参数，设定r=1-Qj-1/Qj。
进一步地，所述调整优化模块还设有第二分析单元，其用以根据已存储的偏斜度通过偏斜变化分析公式计算偏斜变化，所述第二分析单元设有偏斜变化分析公式如下：
RA=Aj-Aj-1
其中，RA表示偏斜变化，Aj表示当前周期的偏斜度，Aj-1表示上一周期的偏斜度；
所述调整优化模块还设有偏斜优化单元，其用以根据偏斜变化对偏斜度的调整过程进行优化，其中：
当RA=0时，所述偏斜优化单元判定偏斜变化正常，不对偏斜度的调整过程进行优化；
当RA≠0时，所述偏斜优化单元判定偏斜变化异常，对偏斜度的调整过程进行优化，优化后的偏斜度为A2，设定A2=A1×eRA。
进一步地，所述调整优化模块还设有沉降校正单元，其用以根据降水量对沉降参数的优化过程进行校正，其中：
当Gj=0时，所述沉降校正单元不对沉降参数的优化过程进行校正；
当Gj＞0时，所述沉降校正单元对沉降参数的优化过程进行校正，校正后的沉降参数为Q3，设定Q3=Q2×{1-[(Sj-1-Dj-1)×Gj]/[(Sj-Dj)×(Gj-1+1)]}；
其中，Gj表示当前周期的降水量，Gj-1表示上一周期的降水量，Sj表示当前周期监测点的沉降量，Sj-1表示上一周期监测点的沉降量，Dj表示当前周期测试点的平均沉降量，Dj-1表示上一周期测试点的平均沉降量。
进一步地，所述预警分析模块将沉降参数与沉降阈值进行比对，并根据比对结果对预警信息进行分析，其中：
当Q≤q1时，所述预警分析模块判定沉降正常，设定预警信息为地基沉降正常；
当q1＜Q≤q2时，所述预警分析模块判定沉降异常，设定预警信息为地基沉降低风险，提高分析频率；
当Q＞q2时，所述预警分析模块判定沉降异常，设定预警信息为地基沉降高风险，施工人员应注意，制定应对策略；
其中，q1表示第一预警阈值，q2表示第二预警阈值，q1＜q2。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于，通过所述信息获取模块对工程信息的获取，以周期性的获取填海造陆区域内的监测点的墙体角度、监测点的沉降量、测试点的沉降量、测试距离和降水量，从而提高信息获取的准确度，进而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度，通过所述监测分析模块对监测点的沉降量、测试点的沉降量和工程信息的分析，以分析出沉降参数，使沉降参数与不同区域的沉降量相关，增加系统分析的多样性，从而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度，通过所述检测分析模块对墙体角度的分析，以分析出偏斜度，从而对沉降参数的分析过程进行调整，使调整后的沉降参数与工程中墙体与水平面夹角相关，进而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度，通过所述监测存储模块对沉降参数和偏斜度的存储，以增加系统分析样本数量，增加系统分析的多样性，从而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度，通过所述测试分析模块对监测点的沉降量、测试点的沉降量和测试距离的分析，以分析出倾斜参数，用倾斜参数表示监测点和测试点沉降的差异，从而对偏斜度的分析过程进行调整，使偏斜度与倾向参数相关，进而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度，通过所述调整优化模块对已存储的沉降参数的分析，以分析出沉降变化率，用沉降变化率表示沉降参数在不同周期内变化的速率，从而对沉降参数的调整过程进行优化，进而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度，通过所述调整优化模块对已存储的偏斜度的分析，以分析出偏斜变化，用偏斜变化表示当前周期与上一周期偏斜度的变化量，从而对偏斜度的调整过程进行优化，进而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度，通过所述调整优化模块对降水量的分析，以对沉降参数的优化过程进行校正，使沉降参数与降水量相关，从而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度，通过所述预警分析模块对沉降参数的分析，以分析出预警信息，实现对地基沉降异常的预警，从而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度，通过所述预警输出模块对预警信息的输出，以实现向用户进行地基沉降异常预警，从而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度。
附图说明
图1为本实施例地基沉降的监测预警系统的结构框图；
图2为本实施例监测分析模块的结构框图；
图3为本实施例测试分析模块的结构框图；
图4为本实施例调整优化模块的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参阅图1所示，其为本实施例一种地基沉降的监测预警系统，包括：
信息获取模块，用以获取工程信息，并根据工程信息周期性获取填海造陆区域内的监测点的墙体角度、监测点的沉降量、测试点的沉降量、测试距离和降水量，所述工程信息包括建筑完成度和建造时间，所述建筑完成度为已完成楼层数和规划楼层的比值，所述已完成楼层数为建造高层建筑时已建造完成的楼层数，所述规划楼层为建造高层建筑时规划建造的楼层数，所述建造时间为每个楼层开始建造到建造完成所用的时间，所述监测点为填海造陆区域内的建筑物区域，所述测试点为填海造陆区域内的未进行建筑物建设区域，所述墙体角度为建筑物墙体与水平面的夹角角度，所述沉降量为区域内的平均沉降值，所述测试点的设置数量应满足至少2个，其设置位置应满足距离观测点周边位置大于20米的位置，所述测试距离为测试点距离监测点的距离，所述工程信息、测试距离的获取方式为用户交互上传，所述沉降量的获取方式为通过水准仪、测距仪等测量设备进行测量并上传，所述降水量的获取方式为通过当地的天气网站查询获取，本实施例中规划楼层为10层，本实施例中不对规划楼层的设置作具体限定，本领域技术人员可自由设置，规划楼层与施工时的工程建筑要求相关；
监测分析模块，用以根据监测点的沉降量、测试点的沉降量和工程信息对沉降参数进行分析，还用以根据监测点的墙体角度对偏斜度进行分析，并根据偏斜度对沉降参数的分析过程进行调整，监测分析模块与所述信息获取模块连接；
监测存储模块，用以对沉降参数和偏斜度进行存储，监测存储模块与所述监测分析模块连接；
测试分析模块，用以根据监测点的沉降量、测试点的沉降量和测试距离对倾斜参数进行分析，并根据倾斜参数对偏斜度的分析过程进行调整，测试分析模块与所述监测分析模块连接；
调整优化模块，用以根据已存储的沉降参数对沉降变化率进行分析，并根据沉降变化率对沉降参数的调整过程进行优化，还用以根据已存储的偏斜度对偏斜变化进行分析，并根据偏斜变化对偏斜度的调整过程进行优化，还用以根据降水量对沉降参数的优化过程进行校正，调整优化模块与所述测试分析模块和监测存储模块连接；
预警分析模块，用以根据沉降参数对预警信息进行分析，预警分析模块与所述调整优化模块连接；
预警输出模块，用以对预警信息进行输出，预警输出模块与所述预警分析模块连接。
请参阅图2所示，所述监测分析模块包括：
沉降分析单元，用以根据监测点的沉降量、测试点的沉降量和建造时间对沉降参数进行分析；
偏斜分析单元，用以根据监测点的墙体角度对偏斜度进行分析，偏斜分析单元与所述沉降分析单元连接；
沉降调整单元，用以根据偏斜度对沉降参数的分析过程进行调整，沉降调整单元与所述偏斜分析单元连接。
请参阅图3所示，所述测试分析模块包括：
倾斜分析单元，用以根据监测点的沉降量、测试点的沉降量和测试距离对倾斜参数进行分析；
偏斜调整单元，用以根据倾斜参数对偏斜度的分析过程进行调整，偏斜调整单元与所述倾斜分析单元连接。
请参阅图4所示，所述调整优化模块包括：
第一分析单元，用以根据已存储的沉降参数对沉降变化率进行分析；
沉降优化单元，用以根据沉降变化率对沉降参数的调整过程进行优化，沉降优化单元与所述第一分析单元连接；
第二分析单元，用以根据已存储的偏斜度对偏斜变化进行分析，第二分析单元与所述沉降优化单元连接；
偏斜优化单元，用以根据偏斜变化对偏斜度的调整过程进行优化，偏斜优化单元与所述第二分析单元连接；
沉降校正单元，用以根据降水量对沉降参数的优化过程进行校正，沉降校正单元与所述沉降优化单元连接。
具体而言，本实施例中应用于对填海造陆区域内进行工程建设时的地基沉降的监测，以分析出地基沉降是否存在异常，从而实现对地基沉降的预警，提示施工人员加强警惕。本实施例中通过所述信息获取模块对工程信息的获取，以周期性的获取填海造陆区域内的监测点的墙体角度、监测点的沉降量、测试点的沉降量、测试距离和降水量，从而提高信息获取的准确度，进而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度，通过所述监测分析模块对监测点的沉降量、测试点的沉降量和工程信息的分析，以分析出沉降参数，使沉降参数与不同区域的沉降量相关，增加系统分析的多样性，从而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度，通过所述检测分析模块对墙体角度的分析，以分析出偏斜度，从而对沉降参数的分析过程进行调整，使调整后的沉降参数与工程中墙体与水平面夹角相关，进而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度，通过所述监测存储模块对沉降参数和偏斜度的存储，以增加系统分析样本数量，增加系统分析的多样性，从而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度，通过所述测试分析模块对监测点的沉降量、测试点的沉降量和测试距离的分析，以分析出倾斜参数，用倾斜参数表示监测点和测试点沉降的差异，从而对偏斜度的分析过程进行调整，使偏斜度与倾向参数相关，进而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度，通过所述调整优化模块对已存储的沉降参数的分析，以分析出沉降变化率，用沉降变化率表示沉降参数在不同周期内变化的速率，从而对沉降参数的调整过程进行优化，进而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度，通过所述调整优化模块对已存储的偏斜度的分析，以分析出偏斜变化，用偏斜变化表示当前周期与上一周期偏斜度的变化量，从而对偏斜度的调整过程进行优化，进而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度，通过所述调整优化模块对降水量的分析，以对沉降参数的优化过程进行校正，使沉降参数与降水量相关，从而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度，通过所述预警分析模块对沉降参数的分析，以分析出预警信息，实现对地基沉降异常的预警，从而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度，通过所述预警输出模块对预警信息的输出，以实现向用户进行地基沉降异常预警，从而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度。
具体而言，本实施例中所述信息获取模块根据建筑完成度对监测点的墙体角度、监测点的沉降量、测试点的沉降量、测试距离和降水量进行获取，其中：
当Z1-Z0≥z时，所述信息获取模块对监测点的墙体角度、监测点的沉降量、测试点的沉降量、测试距离和降水量进行获取；
当Z1-Z0＜z时，所述信息获取模块不对监测点的墙体角度、监测点的沉降量、测试点的沉降量、测试距离和降水量进行获取；
其中，Z1表示当前周期的建筑完成度，Z0表示上一周期的建筑完成度，z表示完成度阈值，其取值范围为：0.1≤z≤0.5。可以理解的是，本实施例中不对完成度阈值的取值作具体限定，本领域技术人员可自由设置，其取值与规划楼层的设置相关，规划楼层与完成度阈值负相关，只需满足对各信息的获取即可，建筑完成度的最佳取值为：z=0.2。
可以理解的是，本实施例中不对监测点的墙体角度、监测点的沉降量、测试点的沉降量、测试距离和降水量的获取方式进行具体限定，本领域技术人员可自由设置，如还可设置为固定频率获取各信息等，只需满足对监测点的墙体角度、监测点的沉降量、测试点的沉降量、测试距离和降水量的获取即可。
具体而言，本实施例中所述沉降分析单元根据监测点的沉降量、测试点的沉降量和建造时间通过沉降分析公式计算沉降参数，所述沉降分析单元设有沉降分析公式如下：
Q=(S-D)/T
其中，Q表示沉降参数，S表示监测点的沉降量，D表示测试点的平均沉降量，设定D=∑Di，Di表示各测试点的沉降量，i表示测试点编号，T表示建造时间。
具体而言，本实施例中通过所述沉降分析单元对监测点的沉降量、测试点的沉降量和建造时间的分析，以分析出沉降参数，使沉降参数与监测点和测试点沉降量的差异相关，增加对自然沉降因素的影响，从而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度。
具体而言，本实施例中所述偏斜分析单元根据监测点的墙体角度通过偏斜度分析公式计算偏斜度，所述偏斜分析单元设有偏斜度分析公式如下：
A=∠a-90
其中，A表示偏斜度，∠a表示监测点的墙体角度。
具体而言，本实施例中通过所述偏斜分析单元对墙体角度的分析，以分析出偏斜度，用偏斜度表示建筑墙体在垂直方向上的偏斜角度，增加系统分析的多样性，从而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度。
具体而言，本实施例中所述沉降调整单元根据偏斜度对沉降参数的分析过程进行调整，其中：
当A=0时，所述沉降调整单元判定未发生倾斜，不对沉降参数的分析过程进行调整；
当A≠0时，所述沉降调整单元判定发生倾斜，对沉降参数的分析过程进行调整，调整后的沉降参数为Q1，设定Q1=Q/cosA。
具体而言，本实施例中通过所述沉降调整单元对偏斜度的分析，以对沉降参数的分析过程进行调整，使调整后的沉降参数与偏斜度相关，增加对监测点区域内沉降量不同导墙体偏斜的分析，从而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度。
具体而言，本实施例中所述倾斜分析单元根据监测点的沉降量、测试点的沉降量和测试距离通过倾斜分析公式计算倾斜参数，所述倾斜分析单元设有倾斜分析公式如下：
bi=(S-Di)/Li
其中，bi表示各监测点的倾斜参数，Li表示测试距离。
具体而言，本实施例中通过所述倾斜分析单元对监测点的沉降量、测试点的沉降量和测试距离的分析，以分析出倾斜参数，用倾斜参数表示出不同测试点与监测点沉降量与距离的关系，增加系统分析的多样性，从而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度。
具体而言，本实施例中所述偏斜调整单元根据倾斜参数对偏斜度的分析过程进行调整，调整后的偏斜度为A1，设定A1=A-arctanB，其中，B表示倾斜参数的平均值，设定B=(b1+b2+...+bi)/imax，其中，b1表示第一个测试点的倾斜参数，b2表示第二个测试点的倾斜参数，bi表示最后一个测试点的倾斜参数，imax表示测试点编号的最大值。
具体而言，本实施例中通过所述偏斜调整单元对倾斜参数的分析，以对偏斜度的分析过程进行调整，使偏斜度与倾斜参数相关，降低不同区域沉降不同对偏斜度的影响，从而对沉降参数的分析过程进行调整，进而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度。
具体而言，本实施例中所述第一分析单元根据已存储的沉降参数通过沉降变化分析公式计算沉降变化率，所述第一分析单元设有沉降变化分析公式如下：
，
其中，RQ表示沉降变化率，Qj表示已存储的沉降参数，j表示已存储周期数编号，jmax表示已存储周期数编号的最大值。
具体而言，本实施例中通过所述第一分析单元对已存储的沉降参数的分析，以分析出沉降变化率，用沉降变化率表示沉降参数在不同周期内的变化速率，实现对工程进度不同导致的沉降量不同分析的影响，从而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度。
具体而言，本实施例中所述沉降优化单元根据沉降变化率对沉降参数的调整过程进行优化，其中：
当RQ＜r时，所述沉降优化单元判定变化正常，不对沉降参数的调整过程进行优化，
当RQ≥r时，所述沉降优化单元判定变化异常，对沉降参数的调整过程进行优化，优化后的沉降参数为Q2，设定Q2=Q1×logrRQ;
其中，r表示变化参数，设定r=1-Qj-1/Qj。
具体而言，本实施例中通过所述沉降优化单元对沉降变化率的分析，以对沉降参数的调整过程进行优化，使优化后的沉降参数与沉降变化率相关，在当前周期与上一周期变化率比沉降变化率小时对沉降参数进行优化，增大沉降较快时的沉降参数，从而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度。
具体而言，本实施例中所述第二分析单元根据已存储的偏斜度通过偏斜变化分析公式计算偏斜变化，所述第二分析单元设有偏斜变化分析公式如下：
RA=Aj-Aj-1
其中，RA表示偏斜变化，Aj表示当前周期的偏斜度，Aj-1表示上一周期的偏斜度。
具体而言，本实施例中通过所述第二分析单元对偏斜度的分析，以对偏斜变化进行分析，用偏斜变化表示当前周期与上一周期偏斜度的变化量，从而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度。
具体而言，本实施例中所述偏斜优化单元根据偏斜变化对偏斜度的调整过程进行优化，其中：
当RA=0时，所述偏斜优化单元判定偏斜变化正常，不对偏斜度的调整过程进行优化；
当RA≠0时，所述偏斜优化单元判定偏斜变化异常，对偏斜度的调整过程进行优化，优化后的偏斜度为A2，设定A2=A1×eRA。
具体而言，本实施例中通过所述偏斜优化单元对偏斜变化的分析，以对偏斜度的调整过程进行优化，使优化后的偏斜度与偏斜变化相关，从而在偏斜度未发生变化时降低偏斜度对沉降参数的影响，进而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度。
具体而言，本实施例中所述沉降校正单元根据降水量对沉降参数的优化过程进行校正，其中：
当Gj=0时，所述沉降校正单元不对沉降参数的优化过程进行校正；
当Gj＞0时，所述沉降校正单元对沉降参数的优化过程进行校正，校正后的沉降参数为Q3，设定Q3=Q2×{1-[(Sj-1-Dj-1)×Gj]/[(Sj-Dj)×(Gj-1+1)]}；
其中，Gj表示当前周期的降水量，Gj-1表示上一周期的降水量，Sj表示当前周期监测点的沉降量，Sj-1表示上一周期监测点的沉降量，Dj表示当前周期测试点的平均沉降量，Dj-1表示上一周期测试点的平均沉降量。
具体而言，本实施例中通过所述沉降校正单元对降水量的分析，以对沉降参数的优化过程进行校正，使校正后的沉降参数与降水量相关，降低降水量对沉降量变化较大对沉降参数的影响，从而提高系统对地基沉降的监测效率，提高分析的准确度。
具体而言，本实施例中所述预警分析模块将沉降参数与沉降阈值进行比对，并根据比对结果对预警信息进行分析，其中：
当Q≤q1时，所述预警分析模块判定沉降正常，设定预警信息为地基沉降正常；
当q1＜Q≤q2时，所述预警分析模块判定沉降异常，设定预警信息为地基沉降低风险，提高分析频率；
当Q＞q2时，所述预警分析模块判定沉降异常，设定预警信息为地基沉降高风险，施工人员应注意，制定应对策略；
其中，q1表示第一预警阈值，其取值范围为：0.002≤q1≤0.004，q2表示第二预警阈值，其取值范围为：0.01≤q2≤0.04。可以理解的是本实施例中不对第一预警阈值和第二预警阈值的取值作具体限定，本领域技术人员可自由设置，只需满足对预警信息的分析即可，第一预警阈值和第二预警阈值的最佳取值为：q1=0.003，q2=0.02。
具体而言，本实施例中当所述预警信息为地基沉降低风险，提高分析频率时，表示地基沉降可能存在异常，本领域技术人员应提高信息的获取频率，如降低完成度阈值以增加对各信息的获取频率，以增加分析的次数，判断出地基沉降是否异常，当所述预警信息为地基沉降高风险，施工人员应注意，制定应对策略时，表示地基沉降存在异常，可能导致出现工程事故或造成建筑裂缝等情况，本领域技术人员应提高警惕，根据实际情况制定相应的对策。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种地基沉降的监测预警系统，其特征在于，包括：
信息获取模块，用以获取工程信息，并根据工程信息周期性获取填海造陆区域内的监测点的墙体角度、监测点的沉降量、测试点的沉降量、测试距离和降水量；
监测分析模块，用以根据监测点的沉降量、测试点的沉降量和工程信息对沉降参数进行分析，还用以根据监测点的墙体角度对偏斜度进行分析，并根据偏斜度对沉降参数的分析过程进行调整；
监测存储模块，用以对沉降参数和偏斜度进行存储；
测试分析模块，用以根据监测点的沉降量、测试点的沉降量和测试距离对倾斜参数进行分析，并根据倾斜参数对偏斜度的分析过程进行调整；
调整优化模块，用以根据已存储的沉降参数对沉降变化率进行分析，并根据沉降变化率对沉降参数的调整过程进行优化，还用以根据已存储的偏斜度对偏斜变化进行分析，并根据偏斜变化对偏斜度的调整过程进行优化，还用以根据降水量对沉降参数的优化过程进行校正；
预警分析模块，用以根据沉降参数对预警信息进行分析；
预警输出模块，用以对预警信息进行输出；
所述监测分析模块设有沉降分析单元，其用以根据监测点的沉降量、测试点的沉降量和建造时间通过沉降分析公式计算沉降参数，所述沉降分析单元设有沉降分析公式如下：
Q=(S-D)/T
其中，Q表示沉降参数，S表示监测点的沉降量，D表示测试点的平均沉降量，设定D=∑Di，Di表示各测试点的沉降量，i表示测试点编号，T表示建造时间；
所述监测分析模块还设有偏斜分析单元，其用以根据监测点的墙体角度通过偏斜度分析公式计算偏斜度，所述偏斜分析单元设有偏斜度分析公式如下：
A=∠a-90
其中，A表示偏斜度，∠a表示监测点的墙体角度；
所述监测分析模块还设有沉降调整单元，其用以根据偏斜度对沉降参数的分析过程进行调整，其中：
当A=0时，所述沉降调整单元判定未发生倾斜，不对沉降参数的分析过程进行调整；
当A≠0时，所述沉降调整单元判定发生倾斜，对沉降参数的分析过程进行调整，调整后的沉降参数为Q1，设定Q1=Q/cosA；
所述测试分析模块设有倾斜分析单元，其用以根据监测点的沉降量、测试点的沉降量和测试距离通过倾斜分析公式计算倾斜参数，所述倾斜分析单元设有倾斜分析公式如下：
bi=(S-D)/Li
其中，bi表示各监测点的倾斜参数，i表示测试点编号，Li表示测试距离；
所述测试分析模块还设有偏斜调整单元，其用以根据倾斜参数对偏斜度的分析过程进行调整，调整后的偏斜度为A1，设定A1=A-arctanB，其中，B表示倾斜参数的平均值，设定B=(b1+b2+...+bi)/imax，其中，b1表示第一个测试点的倾斜参数，b2表示第二个测试点的倾斜参数，bi表示最后一个测试点的倾斜参数，imax表示测试点编号的最大值；
所述调整优化模块设有第一分析单元，其用以根据已存储的沉降参数通过沉降变化分析公式计算沉降变化率，所述第一分析单元设有沉降变化分析公式如下：
其中，RQ表示沉降变化率，Qj表示已存储的沉降参数，j表示已存储周期数编号，jmax表示已存储周期数编号的最大值；
所述调整优化模块还设有沉降优化单元，其用以根据沉降变化率对沉降参数的调整过程进行优化，其中：
当RQ＜r时，所述沉降优化单元判定变化正常，不对沉降参数的调整过程进行优化，
当RQ≥r时，所述沉降优化单元判定变化异常，对沉降参数的调整过程进行优化，优化后的沉降参数为Q2，设定Q2=Q1×logrRQ;
其中，r表示变化参数，设定r=1-Qj-1/Qj；
所述调整优化模块还设有第二分析单元，其用以根据已存储的偏斜度通过偏斜变化分析公式计算偏斜变化，所述第二分析单元设有偏斜变化分析公式如下：
RA=Aj-Aj-1
其中，RA表示偏斜变化，Aj表示当前周期的偏斜度，Aj-1表示上一周期的偏斜度；
所述调整优化模块还设有偏斜优化单元，其用以根据偏斜变化对偏斜度的调整过程进行优化，其中：
当RA=0时，所述偏斜优化单元判定偏斜变化正常，不对偏斜度的调整过程进行优化；
当RA≠0时，所述偏斜优化单元判定偏斜变化异常，对偏斜度的调整过程进行优化，优化后的偏斜度为A2，设定A2=A1×eRA；
所述调整优化模块还设有沉降校正单元，其用以根据降水量对沉降参数的优化过程进行校正，其中：
当Gj=0时，所述沉降校正单元不对沉降参数的优化过程进行校正；
当Gj＞0时，所述沉降校正单元对沉降参数的优化过程进行校正，校正后的沉降参数为Q3，设定Q3=Q2×{1-[(Sj-1-Dj-1)×Gj]/[(Sj-Dj)×(Gj-1+1)]}；
其中，Gj表示当前周期的降水量，Gj-1表示上一周期的降水量，Sj表示当前周期监测点的沉降量，Sj-1表示上一周期监测点的沉降量，Dj表示当前周期测试点的平均沉降量，Dj-1表示上一周期测试点的平均沉降量。
2.根据权利要求1所述的地基沉降的监测预警系统，其特征在于，所述预警分析模块将沉降参数与沉降阈值进行比对，并根据比对结果对预警信息进行分析，其中：
当Q≤q1时，所述预警分析模块判定沉降正常，设定预警信息为地基沉降正常；
当q1＜Q≤q2时，所述预警分析模块判定沉降异常，设定预警信息为地基沉降低风险，提高分析频率；
当Q＞q2时，所述预警分析模块判定沉降异常，设定预警信息为地基沉降高风险，施工人员应注意，制定应对策略；
其中，q1表示第一预警阈值，q2表示第二预警阈值，q1＜q2。
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