CN118247923A - 一种城市地面塌陷监测系统、方法、介质及设备 - Google Patents

Abstract

一种城市地面塌陷监测系统、方法、介质及设备，涉及地面塌陷监测技术领域。所述方法包括：对目标区域的多个隐患点进行数据采集，得到各隐患点对应的原始监测数据；对各原始监测数据进行数据预处理，得到各隐患点对应的标准监测数据；将各标准监测数据与对应的预设标准范围进行对比，基于对比结果确定各隐患点的预警信息，生成目标区域对应的数据监测报告；响应于各屏幕端发送的展示请求，基于各展示请求向对应的屏幕端发送数据监测报告，以使各屏幕端按照对应的展示模板展示数据监测报告。实施本申请提供的技术方案，可以实时自动化地对目标区域进行监测预警并进行可视化的展示，从而可以及时对塌陷事故进行预防，降低地面安全隐患。

Description

一种城市地面塌陷监测系统、方法、介质及设备

技术领域

本申请涉及地面塌陷监测技术领域，具体涉及一种城市地面塌陷监测系统、方法、介质及设备。

背景技术

随着城市轨道交通、地下管网等地下工程的快速发展，地下空间日益紧凑，地下水开采量大，导致地层次生沉降，地表垂直位移和开裂等地面塌陷灾害时有发生。

现有的地面塌陷监测手段以人工定期巡查为主，监测范围和频次都十分有限，无法实现对地面隐患点的全面、动态、实时监测，难以预警和防范地面塌陷事故的发生。虽然目前也有利用GPS技术的地面变形监测系统，但现有监测系统更关注的是对已发生塌陷的事后监测，而对发生前的预警监测不足，从而不能及时对塌陷事故进行预防，导致较大的地面安全隐患。

发明内容

本申请提供了一种城市地面塌陷监测系统，可以实时自动化地对目标区域进行监测预警并进行可视化的展示，从而可以及时对塌陷事故进行预防，降低地面安全隐患。

第一方面，本申请提供了一种城市地面塌陷监测系统，所述方法包括：

数据采集模块，用于对目标区域的多个隐患点进行数据采集，得到各隐患点对应的原始监测数据；

数据处理模块，用于对各所述原始监测数据进行数据预处理，得到各所述隐患点对应的标准监测数据；

预警分析模块，用于将各所述标准监测数据与对应的预设标准范围进行对比，得到对比结果，基于所述对比结果确定各所述隐患点的预警信息，根据各所述隐患点的标准监测数据以及对应的预警信息生成所述目标区域对应的数据监测报告；

数据展示模块，用于响应于各屏幕端发送的展示请求，基于各所述展示请求向对应的屏幕端发送数据监测报告，以使各所述屏幕端按照对应的展示模板展示所述数据监测报告。

通过采用上述技术方案，实现了对城市多个隐患点的全面监测数据采集，并对数据进行规范化处理，能够实现对目标区域的地面塌陷隐患点进行精确、动态、主动的监测，并通过将标准监测数据与预设标准范围的对比，可以实现对地面隐患进行预警分析，进行风险预判，并基于隐患点的预警信息生成监测报告，以使各屏幕端对监测报告进行可视化展示，实现了对目标区域的自动化监测和预警并进行可视化的展示，从而可以及时对塌陷事故进行预防，降低地面安全隐患。

可选的，所述数据处理模块，用于对各所述原始监测数据进行数据预处理，得到各所述隐患点对应的标准监测数据，包括：所述数据处理模块，具体用于对各所述隐患点对应的原始监测数据进行解析，得到解析后的各监测指标数据；对各所述监测指标数据进行补充计算以及标准转换，得到统一的监测指标数据；对各所述统一的监测指标数据进行数据清洗和排重处理，得到各所述隐患点对应的标准监测数据。

通过采用上述技术方案，实现了对来自异构设备的原始监测数据进行规范化提质的处理，通过解析、补值、清洗等环节的有机配合，最终实现了监测数据的标准化转换。这种标准化处理，克服了原始数据格式和质量的不均匀性，将数据提升到可直接支持统一分析的状态。这样，后续的预警分析模块可以建立在高质量的标准化数据集之上，其进行的各类判定和计算将更加准确可靠。

可选的，所述预警分析模块，用于将各所述标准监测数据与对应的预设标准范围进行对比，得到对比结果，包括：所述预警分析模块，具体用于将各所述标准监测数据与对应的预设标准范围进行对比；判断各所述标准监测数据是否超出对应的预设标准范围；若存在超过对应的预设标准范围的目标标准监测数据，则确定对比结果为所述目标标准监测数据对应的隐患点为预警隐患点；若不存在超过对应的预设标准范围的目标标准监测数据，则确定对比结果为所述各所述标准监测数据对应的隐患点为正常隐患点。

通过采用上述技术方案，通过自动提取标准监测数据并与对应的预设标准范围进行逐一对比，可以不依赖人工参与即实现对隐患点当前状态的判定。相比单一的阈值预警，实现了对隐患点状态的更加细致的区分，将隐患点明确划分为已发生预警和当前正常两个类别，为后续的差异化响应处理奠定了基础。

可选的，所述预警分析模块，用于基于所述对比结果确定各所述隐患点的预警信息，包括：所述预警分析模块，具体用于若所述对比结果中存在所述预警隐患点，则计算所述预警隐患点的标准监测数据与对应预设标准范围之间的数据差；基于所述数据差以及预设的数据差与预警级别的对应关系，确定所述预警隐患点的预警级别；根据所述预警级别生成各所述预警隐患点对应的第一预警信息；若所述对比结果中存在所述正常隐患点，则将所述正常隐患点对应的标准监测数据输入至训练好的隐患预测模型中，得到输出的预测结果，基于所述预测结果生成各所述正常隐患点的第二预警信息；将各所述第一预警信息和各所述第二预警信息作为所述各所述隐患点的预警信息。

通过采用上述技术方案，对已发预警的隐患点，系统可以自动计算监测数据超出安全阈值的具体差值，据此确定不同级别的预警状况。对当前无预警的隐患点，利用事先训练的智能预测模型，输入其监测数据进行模型预测，判断这一隐患点未来发生问题的概率，实现智能的预判预警。由此形成的差值预警和预测预警相结合的混合预警信息，实现了对已发生隐患和可能隐患的全面覆盖，大幅扩展了系统的监测与预警范围，从而可以及时对塌陷事故进行预防，降低地面安全隐患。

可选的，所述屏幕端包括大屏幕端，所述数据展示模块，用于响应于各屏幕端发送的展示请求，基于各所述展示请求向对应的屏幕端发送数据监测报告，以使各所述屏幕端按照对应的展示模板展示所述数据监测报告，包括：所述数据展示模块，用于响应于各屏幕端发送的展示请求，若所述展示请求为所述大屏幕端发出，则获取所述数据监测报告中的各监测设备信息、各隐患点对应的地理位置信息、各隐患点对应的负责人员信息以及各隐患点对应的预警信息；将所述监测设备信息、地理位置信息、负责人员信息以及预警信息按照所述大屏幕端对应的第一展示模板生成第一展示内容，将所述第一展示内容发送至所述大屏幕端，以使所述大屏幕端展示所述第一展示内容。

通过采用上述技术方案，获取监测报告中的各类核心信息，包括设备、位置、人员和预警等数据。然后根据预设的大屏展示模板，采用直观的视觉化方式进行信息展示，如地图定位各监测点，信息框展示详情等。这种可视化展示方式，充分利用了大屏端的展示优势，以更加直观生动的形式将监测核心信息呈现给用户，有利于快速把握监测状态，形成场景化的风险认知。

可选的，所述屏幕端包括小屏幕端，所述数据展示模块，用于响应于各屏幕端发送的展示请求，基于各所述展示请求向对应的屏幕端发送数据监测报告，以使各所述屏幕端按照对应的展示模板展示所述数据监测报告，包括：所述数据展示模块，用于响应于各屏幕端发送的展示请求，若所述展示请求为所述小屏幕端发出，则获取当前登录所述小屏幕端的用户信息，并获取与所述用户信息相关联的隐患点列表，在所述数据监测报告中提取出所述隐患点列表中各隐患点对应的数据监测信息，将所述隐患点列表以及所述数据监测信息发送至所述小屏幕端，以使所述小屏幕端展示所述隐患点列表以及所述数据监测信息。

通过采用上述技术方案，提取当前登录小屏幕端的用户信息，确定该用户关联的隐患点，形成专属的隐患点列表。然后从监测报告中提取该用户对应隐患点的数据监测信息。最后以小屏端简洁的展示模板，对用户发送关联的隐患点监测信息。这种基于用户账户的个性化数据展示方式，方便用户实时掌握地质灾害整体的安全状态，及时采取相应防御措施，实现地质灾害多指标的自动化监测与预警工作，起到防灾减灾的作用。

可选的，所述系统还包括：解决方案生成模块，响应于各屏幕端发送的解决方案请求，基于所述解决方案请求生成各所述隐患点对应的解决方案，并将各所述解决方案发送至对应屏幕端，以使各所述屏幕端显示所述解决方案，所述解决方案至少包括解决人员、隐患点位置、所需准备的工具。

通过采用上述技术方案，当各端用户发出方案生成请求后，系统能够智能提取对应预警点的状态信息，并与事先构建的解决方案知识库进行匹配，由此形成针对该预警点的个性化解决方案。生成的方案会包含负责人员、具体位置、所需工具等关键信息，以点面结合的方式直击预警点的应急处理要害，有助于后续对隐患点进行处理。

在本申请的第二方面提供了一种城市地面塌陷监测方法，所述方法包括：

对目标区域的多个隐患点进行数据采集，得到各隐患点对应的原始监测数据；

对各所述原始监测数据进行数据预处理，得到各所述隐患点对应的标准监测数据；

将各所述标准监测数据与对应的预设标准范围进行对比，得到对比结果，基于所述对比结果确定各所述隐患点的预警信息，根据各所述隐患点的标准监测数据以及对应的预警信息生成所述目标区域对应的数据监测报告；

响应于各屏幕端发送的展示请求，基于各所述展示请求向对应的屏幕端发送数据监测报告，以使各所述屏幕端按照对应的展示模板展示所述数据监测报告。

通过采用上述技术方案，实现了对城市多个隐患点的全面监测数据采集，并对数据进行规范化处理，能够实现对目标区域的地面塌陷隐患点进行精确、动态、主动的监测，并通过将标准监测数据与预设标准范围的对比，可以实现对地面隐患进行预警分析，进行风险预判，并基于隐患点的预警信息生成监测报告，以使各屏幕端对监测报告进行可视化展示，实现了对目标区域的自动化监测和预警并进行可视化的展示，从而可以及时对塌陷事故进行预防，降低地面安全隐患。

在本申请的第三方面提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

在本申请的第四方面提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行上述的方法步骤。

综上所述，本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

1、实现了对城市多个隐患点的全面监测数据采集，并对数据进行规范化处理，能够实现对目标区域的地面塌陷隐患点进行精确、动态、主动的监测，并通过将标准监测数据与预设标准范围的对比，可以实现对地面隐患进行预警分析，进行风险预判，并基于隐患点的预警信息生成监测报告，以使各屏幕端对监测报告进行可视化展示，实现了对目标区域的自动化监测和预警并进行可视化的展示，从而可以及时对塌陷事故进行预防，降低地面安全隐患；

2、对已发预警的隐患点，系统可以自动计算监测数据超出安全阈值的具体差值，据此确定不同级别的预警状况。对当前无预警的隐患点，利用事先训练的智能预测模型，输入其监测数据进行模型预测，判断这一隐患点未来发生问题的概率，实现智能的预判预警。由此形成的差值预警和预测预警相结合的混合预警信息，实现了对已发生隐患和可能隐患的全面覆盖，大幅扩展了系统的监测与预警范围，从而可以及时对塌陷事故进行预防，降低地面安全隐患；

3、当各端用户发出方案生成请求后，系统能够智能提取对应预警点的状态信息，并与事先构建的解决方案知识库进行匹配，由此形成针对该预警点的个性化解决方案。生成的方案会包含负责人员、具体位置、所需工具等关键信息，以点面结合的方式直击预警点的应急处理要害，有助于后续对隐患点进行处理。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种城市地面塌陷监测系统的模块示意图；

图2是本申请实施例提供的一种大屏幕端的展示界面示意图；

图3是本申请实施例提供的一种中屏幕端的展示界面示意图；

图4是本申请实施例提供的一种小屏幕端的展示界面示意图；

图5是本申请实施例提供的一种城市地面塌陷监测方法的流程示意图；

图6是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

附图标记说明：600、电子设备；601、处理器；602、通信总线；603、用户接口；604、网络接口；605、存储器。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本申请实施例的描述中，“例如”或者“举例来说”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“例如”或者“举例来说”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“例如”或者“举例来说”等词旨在以具体方式呈现相关概念。

在本申请实施例的描述中，术语“多个”的含义是指两个或两个以上。例如，多个系统是指两个或两个以上的系统，多个屏幕终端是指两个或两个以上的屏幕终端。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

请参考图1，为本申请实施例提出的一种城市地面塌陷监测系统的模块示意图。

其中，该城市地面塌陷监测系统包括：数据采集模块、数据处理模块、预警分析模块以及数据展示模块。

其中，数据采集模块主要是用于对目标区域的多个隐患点进行数据采集，得到各隐患点对应的原始监测数据。

在本申请实施例中，由于地面塌陷灾害具有隐蔽性，需要提前确定易发区域并进行重点监测，只有明确监测定位，才能进行有针对性的传感器布设和数据采集。所以本申请实施例首先需要确定目标区域的隐患点，隐患点是预警分析和决策的基础，也是重点的监测对象。对于隐患点的确定可以通过以下方式实现，比如收集和分析该目标区域的历年的地面塌陷数据库，找出易发塌陷的区域作为隐患点，如长期地下水开采区、地下管网密集区等。或者组织专业团队对该目标区域进行实地勘察，结合附近施工情况、地质条件、管网分布等相关影响因素，检查可能的地面隐患点，如地表开裂、垂直位移等。确定隐患点是实施有效监测的前提，能够提高监测效率和质量，优化资源分配，也是进行地面塌陷监测与预警的基础和关键。

进一步地，在确定好隐患点后，针对目标区域的各个隐患点设置多组监测设备，进行各隐患点的原始监测数据的采集，可以设置包括但不限于电液伸缩传感器、MEMS倾斜传感器、应变计、温湿度传感器等监测设备。通过无线传输的方式将这些设备所监测的数据发送至数据采集模块，以使数据采集模块获取到各个隐患点的原始监测数据。其中，电液伸缩传感器测量地表水平位移，MEMS倾斜传感器测量地表倾斜度。通过对每个隐患点的多点布设和各方位组合设置，实现对地表位移和倾斜变化进行全方位、立体化监测，采集包含各测点的位移、倾斜、时间等多维原始监测数据。

数据处理模块，主要用于对各原始监测数据进行数据预处理，得到各隐患点对应的标准监测数据。

由于原始监测数据存在格式不统一、异常值、重复等问题，不适合直接用于后续的数据分析。所以需要对原始监测数据进行预处理，以提高后续分析的准确性和效率。

具体的，本申请实施例通过NBIoT协议将原始监测数据传送到数据采集模块，解决了广域网环境下的NBIoT设备的接入问题，降低了数据接收方的总体接入成本。数据采集模块接收到原始监测数据后，将原始监测数据打包转发至数据处理模块。需要说明的是，数据处理模块还可以接收各监测设备发送的附加数据，该附加数据可以包括但不限于监测设备通讯的IMEI编号、监测设备上报时间、设备类型、消息类型（设备上线、设备下线、数据上报）、设备原始上报内容等，可以及时发现设备工作状态情况。

原始监测数据是自动化监测设备发出的原生数据，一般为二进制紧凑数据，具有各自设备供货厂家的特色，厂家根据设备所搭载的检测传感器的多寡、核心MCU的计算能力高低和功耗节能情况对数据进行解析处理。其原始监测数据经过解析主要包含：消息内部序号、设备ID、消息流水号、消息类型（告警、心跳）、检测拉伸量、温度、信号强度、MCU编号、电池电压等。由于各厂家上报数据类型复杂、结构多样，不易于系统进行统一判断和处理，因此需要通过合理方式将上报的原始监测数据进行数据预处理，得到各隐患点对应的标准监测数据。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，该数据处理模块，具体可以用于对原始监测数据进行以下的预处理，预处理的过程包括如下步骤：

具体的，对原始监测数据进行预处理的过程可以包括但不限于三个方面。第一方面，对各隐患点对应的原始监测数据进行解析，可以根据通用的解析器，根据不同设备数据格式，提取监测时间、位置、设备号等元信息，以及各监测指标的原始数值，从而得到解析后的各监测指标数据。第二方面，由于监测设备的MCU计算能力和存储空间所限，监测设备不能对传感器读取数据进行过于复杂的计算，因此需要对解析后的数据进行补充计算以及转换成标准的统一格式，例如标记正确的小数点、测量值转换目标值等，从而得到统一的监测指标数据，可以消除数据缺失、不统一的问题。第三方面，由于无线数据传输的特性，不可避免的可能存在数据传输不完整、重复上报等情况，需要对接收到的数据进行清洗、排重处理，同时也需要对电子传感器所产生的跳变误报数据进行合理辨别，标记出非正常数据，从而得到得到各隐患点对应的标准监测数据。通过数据的预处理，实现了原始监测数据到标准化监测数据的有效转换，提高了数据的整体质量。

预警分析模块，用于将各标准监测数据与对应的预设标准范围进行对比，得到对比结果，基于对比结果确定各隐患点的预警信息，根据各隐患点的标准监测数据以及对应的预警信息生成目标区域对应的数据监测报告。

具体的，为实现对地面隐患点的有效监测与预警，需要预先设置每个监测指标的标准阈值范围，组成预警判断的基准依据。可以通过收集历史监测数据，统计每个监测指标的正常值范围，可以反映不同区域的基准正常状态，此外，还可以不同隐患点的重要性，设置差异化的预警阈值，实现分级预警。对每个隐患点的各标准监测数据分别与对应的预设标准范围进行自动化对比，判断标准监测数据是否超出预设标准范围。如果存在超出预设标准范围的监测指标，则判定该隐患点为预警状态，并根据超出的数值确定预警级别。如果均在预设标准范围，则判定隐患点为正常状态。对所有隐患点的判断结果汇总，形成包含每个隐患点监测数据及预警信息的数据监测报告。该数据监测报告可以包括

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，该预警分析模块，具体可以用于对隐患点进行预警判断，预警判断的过程包括如下步骤：

具体的，为实现对监测数据的预警判断，需要进行标准监测数据与对应预设标准范围的自动化对比。预先根据历史统计、规范标准和专家经验，设置每个监测指标的阈值上下限，构成对应的标准范围。提取每个隐患点的各标准监测数据，逐一与对应预设标准范围进行自动对比，判断标准监测数据是否超出对应的预设标准范围。如果存在任一标准监测数据超过其预设标准范围的目标标准监测数据，则将目标标准监测数据对应的隐患点确定为预警隐患点。如果所有指标均在预设标准范围内，则判断为当前所有隐患点均为正常隐患点。通过该自动化的监测数据与阈值对比判断，可以快速确定隐患点的状态，实现实时且准确的预警分析。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，该预警分析模块，具体还可以用于确定隐患点的预警信息，确定隐患点的预警信息过程包括如下步骤：

具体的，为实现对已发生异常和可能异常的隐患点进行区分预警。将针对标准监测数据超出预设标准范围的预警隐患点，计算出各标准监测数据超出预设标准范围的数据差，基于数据差以及预设的数据差与预警级别的对应关系，计算确定对应的预警级别，如一级预警、二级预警和三级预警等，并形成该隐患点的第一预警信息。示例性地，当某隐患点A的地表位移监测数据值为12mm，而位移预设标准范围的阈值上限为10mm，则数据差为12-10=2mm。假设数据差在0-5mm判为一级预警，5-10mm为二级预警等。则针对数据差为2mm，判定为一级预警。根据确定的预警级别，形成该隐患点A的第一预警信息，该第一预警信息可以包括该隐患点的具体位置以及预警信息，如“位置在XX处的隐患点A为一级预警，该地表位移偏移2mm”。

针对监测数据在标准预设范围内的正常隐患点，利用已经训练好的基于深度学习的隐患预测模型，将正常隐患点对应的标准监测数据输入至该隐患预测模型，该隐患预测模型可以分析数据之间的关联和变化，进行潜在隐患的预测，输出计算得到的预警可能性作为第二预警信息。例如，某正常隐患点B的位移、应力、降雨量等多个标准监测指标数据输入该隐患预测模型进行预测计算。隐患预测模型分析这些监测数据的综合变化和关联程度，输出该正常隐患点B在未来一周内发生地面塌陷的概率，如输出60%预警可能性。第二预警信息可以包括该隐患点的具体位置以及预测信息，该第二预警信息可以为：“位置在XX处的正常隐患点B在未来一周内存在60%塌陷的可能性，请及时关注”。最后，综合第一预警信息和第二预警信息，形成每个隐患点对应的最终预警结果，以实现对已发生和可能发生隐患的区分预警。

数据展示模块，用于响应于各屏幕端发送的展示请求，基于各展示请求向对应的屏幕端发送数据监测报告，以使各屏幕端按照对应的展示模板展示数据监测报告。

具体的，本申请实施例的展示平台包含三个终端：大屏幕端、中屏幕端以及小屏幕端。其中，大屏幕端针对指挥厅监控大屏展现定制界面，实时直观展现监测范围内的疑似、勘验、告警、监测点位。大屏幕端主要用于会议、多职能部门联合商议并指挥现场监测、抢险工作。中屏幕端为在台式电脑端安装的信息技术平台，包含监测系统入口、基础应用入口以及与大屏端类似的功能界面与模块。小屏幕端为微信小程序，可以通过微信搜索进入并登录操作。预先定义了各类屏幕端对应的数据展示模板，当接收到不同屏幕端发出的数据展示请求时，系统会识别请求端的设备类型，并据此确定对应的展示模板。从监测报告中提取数据，按照确定的展示模板，进行数据转换和布局调整，生成定制的展示内容，以实现监测数据的多平台定制化展示。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，该数据展示模块，具体还可以用于对大屏幕端的数据展示内容生成过程，大屏幕端的数据展示内容的生成过程包括如下步骤：

请参见图2为一种大屏幕端的展示界面示意图。

当数据展示模块响应于各屏幕端发送的展示请求后，若展示请求为大屏幕端发出，则获取数据监测报告中的各监测设备信息、各隐患点对应的地理位置信息、各隐患点对应的负责人员信息以及各隐患点对应的预警信息。结合图1，监测设备信息可以包括设备总数、在线设备、离线设备、案件总数、历史案件以及未处置案件等。监测设备的展示位置位于大屏幕端的最左边，当人员点击设备总数，GIS相应在地图中高亮展示全部已布设传感器点位；点击在线设备数，GIS高亮展示正常工作的传感器点位；点击离线设备，GIS高亮显示异常传感器点位，系统同时会根据该点位所在区域，将该任务下发到该区域负责人以及巡查人员移动端。地理位置信息可以包括各检测设备的具体地理位置，比如长江路1-20号、黄河路21-40号等。负责人员信息可以包括该隐患点对应的负责人员或巡查人员，负责人员信息内容根据点击的测点进行变化，属于静态数据的动态展示，比如点击人员姓名，则弹出相应联系方式。预警信息可以包括预警隐患点的具体地理位置以及预警级别。根据预设的大屏端对应的第一展示模板，在地图上标注各监测设备和隐患点的位置，优选的，绿色表示正常，红色表示预警；同时在信息框中列出责任人员和预警详情，生成整合地理信息和属性信息的可视化的第一展示内容。将该第一展示内容发送至大屏幕端，以使大屏幕端展示第一展示内容。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，该数据展示模块，具体还可以用于对中屏幕端的数据展示内容生成过程，中屏幕端的数据展示内容的生成过程包括如下步骤：

请参见图3为一种中屏幕端的展示界面示意图。

具体的，当数据展示模块响应于各屏幕端发送的展示请求后，若展示请求为中屏幕端发出，则获取目标区域的基本信息、目标区域的隐患点位信息、点位消息列表以及告警列表等。基本信息可以包括目标区域的标题、区域负责人、隐患点位数量或监测设备数量。隐患点位信息可以包括隐患点位的地址以及状态等。点位消息列表可以包括隐患点位的编号、状态、道路等级以及经纬度等。告警列表可以包括监测设备的编号、状态以及告警时间等。中屏端界面和大屏端显示相似，也分为左中右三个部分，左部为项目管理区域（可切换项目），下面有项目的基本信息，点位信息。中部为监测点位显示的地图区域，地图下方排列有设备监测的统计数据。右部内容为点位详情（与地图上显示的点位对应，点击可显示对应点位的详情）、信息列表，下方是告警列表和上报记录。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，该数据展示模块，具体还可以用于对小屏幕端的数据展示内容生成过程，小屏幕端的数据展示内容的生成过程包括如下步骤：

请参见图4为一种小屏幕端的展示界面示意图。

具体的，当数据展示模块响应于各屏幕端发送的展示请求后，若展示请求为小屏幕端发出，首先获取当前登录所述小屏幕端的用户信息，确定与其用户相关联的负责隐患点，形成对应的隐患点列表。例如，张三负责A、B两个隐患点，提取张三的账号信息，并查询到他所负责的隐患点A、B。在监测报告中查找这两个隐患点A、B的详细监测数据，如位移、温度等数据。将隐患点列表与详细监测数据打包发送给请求用户张三的小屏幕端，并按照小屏幕端的模板展示为简洁的监测数据列表。小屏幕端可以是将人工巡查和专业监测进行结合而开发的小程序，为巡视人员提供实时查看监测点预警消息、设备状态等功能，方便用户实时掌握地质灾害整体的安全状态，及时采取相应防御措施，实现地质灾害多指标的自动化监测与预警工作，起到防灾减灾的作用。

在上述实施例的基础上，作为一种可选的实施例，该城市地面塌陷监测系统还可以包括解决方案生成模块。

解决方案生成模块，响应于各屏幕端发送的解决方案请求，基于解决方案请求生成各隐患点对应的解决方案，并将各解决方案发送至对应屏幕端，以使各屏幕端显示所述解决方案，该解决方案至少包括解决人员、隐患点位置、所需准备的工具。

具体的，当接收到各屏幕端发送的解决方案生成请求时，系统会先定位所要处理的预警隐患点，并查询该预警隐患点的预警级别、监测数据等信息。根据预警隐患点的具体情况，在预设的解决方案库中智能匹配出对应的解决方案，生成对应处理措施。例如，系统接收到用户的小屏幕端，如手机APP发送的解决方案生成请求，请求中包括指定需要处理的预警隐患点，假设针对一级预警隐患点A，系统生成的解决方案可以包括:解决人员李四，隐患点A的坐标，所需的支护工具等信息。再将生成的个性化解决方案推送至请求屏幕端的屏幕展示。

请参考图5，特提出了一种城市地面塌陷监测方法的流程示意图，该方法可以依赖于计算机程序实现，可依赖于单片机实现，也可运行于城市地面塌陷监测系统上，也可作为独立的工具类应用运行，具体的，该方法包括步骤10至步骤40，上述步骤如下：

步骤10：对目标区域的多个隐患点进行数据采集，得到各隐患点对应的原始监测数据。

步骤20：对各原始监测数据进行数据预处理，得到各隐患点对应的标准监测数据。

步骤30：将各标准监测数据与对应的预设标准范围进行对比，得到对比结果，基于对比结果确定各隐患点的预警信息，根据各隐患点的标准监测数据以及对应的预警信息生成目标区域对应的数据监测报告。

步骤40：响应于各屏幕端发送的展示请求，基于各展示请求向对应的屏幕端发送数据监测报告，以使各屏幕端按照对应的展示模板展示数据监测报告。

具体的，在目标区域布设各类传感器，采集各个隐患点的位移、温湿度等多维原始监测数据。然后通过数据清洗过滤、补值填充、格式转换等预处理，得到质量均衡可靠的标准化监测数据集。在此基础上，系统会提取标准监测数据，并与专家预设的安全标准预设范围进行自动智能对比，判断监测数据是否超出对应的标准预设范围以确定隐患点的预警状态和级别信息。再整合所有隐患点的监测数据和预警信息，形成直观的监测报告，以支持后续的决策分析。当各类屏幕端发出展示请求时，按需定制地推送监测报告，使各端用户可以通过不同的展示模板对检测报告进行可视化展示，实现了多方便捷的监测信息获取。该步骤10至步骤40的具体实施过程可以参照上述系统的实施例，在此不做赘述。

需要说明的是：上述实施例提供的系统在实现其功能时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的系统和方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本申请实施例还提供了一种计算机存储介质，计算机存储介质可以存储有多条指令，指令适于由处理器加载并执行上述实施例的一种城市地面塌陷监测方法，具体执行过程可以参见上述实施例的具体说明，在此不进行赘述。

请参照图6本申请还公开一种电子设备。图6是本申请实施例的公开的一种电子设备的结构示意图。该电子设备600可以包括：至少一个处理器601，至少一个网络接口604，用户接口603，存储器605，至少一个通信总线602。

其中，通信总线602用于实现这些组件之间的连接通信。

其中，用户接口603可以包括显示屏（Display）、摄像头（Camera），可选用户接口603还可以包括标准的有线接口、无线接口。

其中，网络接口604可选的可以包括标准的有线接口、无线接口（如WI-FI接口）。

其中，处理器601可以包括一个或者多个处理核心。处理器601利用各种接口和线路连接整个服务器内的各个部分，通过运行或执行存储在存储器605内的指令、程序、代码集或指令集，以及调用存储在存储器605内的数据，执行服务器的各种功能和处理数据。可选的，处理器601可以采用数字信号处理（Digital Signal Processing，DSP）、现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）、可编程逻辑阵列（Programmable LogicArray，PLA）中的至少一种硬件形式来实现。处理器301可集成中央处理器（CentralProcessing Unit，CPU）、图像处理器（Graphics Processing Unit，GPU）和调制解调器等中的一种或几种的组合。其中，CPU主要处理操作系统、用户界面和应用程序等；GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制；调制解调器用于处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调器也可以不集成到处理器601中，单独通过一块芯片进行实现。

其中，存储器605可以包括随机存储器（Random Access Memory，RAM），也可以包括只读存储器（Read-Only Memory）。可选的，该存储器605包括非瞬时性计算机可读介质（non-transitory computer-readable storage medium）。存储器605可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器605可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令（比如触控功能、声音播放功能、图像播放功能等）、用于实现上述各个方法实施例的指令等；存储数据区可存储上面各个方法实施例中涉及的数据等。存储器605可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器601的存储装置。参照图6，作为一种计算机存储介质的存储器605中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及一种城市地面塌陷监测方法的应用程序。

在图6所示的电子设备600中，用户接口603主要用于为用户提供输入的接口，获取用户输入的数据；而处理器601可以用于调用存储器605中存储一种城市地面塌陷监测方法的应用程序，当由一个或多个处理器601执行时，使得电子设备600执行如上述实施例中一个或多个所述的方法。需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必需的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几种实施方式中，应该理解到，所披露的装置，可通过其他的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些服务接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性或其他的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储器中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本申请各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储器包括：U盘、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述者，仅为本公开的示例性实施例，不能以此限定本公开的范围。即但凡依本公开教导所作的等效变化与修饰，皆仍属本公开涵盖的范围内。本领域技术人员在考虑说明书及实践真理的公开后，将容易想到本公开的其他实施方案。

本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未记载的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的范围和精神由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种城市地面塌陷监测系统，其特征在于，所述系统包括：

数据采集模块，用于对目标区域的多个隐患点进行数据采集，得到各隐患点对应的原始监测数据；

数据处理模块，用于对各所述原始监测数据进行数据预处理，得到各所述隐患点对应的标准监测数据；

预警分析模块，用于将各所述标准监测数据与对应的预设标准范围进行对比，得到对比结果，基于所述对比结果确定各所述隐患点的预警信息，根据各所述隐患点的标准监测数据以及对应的预警信息生成所述目标区域对应的数据监测报告；

数据展示模块，用于响应于各屏幕端发送的展示请求，基于各所述展示请求向对应的屏幕端发送数据监测报告，以使各所述屏幕端按照对应的展示模板展示所述数据监测报告。

2.根据权利要求1所述的城市地面塌陷监测系统，其特征在于，所述数据处理模块，用于对各所述原始监测数据进行数据预处理，得到各所述隐患点对应的标准监测数据，包括：

所述数据处理模块，具体用于对各所述隐患点对应的原始监测数据进行解析，得到解析后的各监测指标数据；

对各所述监测指标数据进行补充计算以及标准转换，得到统一的监测指标数据；

对各所述统一的监测指标数据进行数据清洗和排重处理，得到各所述隐患点对应的标准监测数据。

3.根据权利要求1所述的城市地面塌陷监测系统，其特征在于，所述预警分析模块，用于将各所述标准监测数据与对应的预设标准范围进行对比，得到对比结果，包括：

所述预警分析模块，具体用于将各所述标准监测数据与对应的预设标准范围进行对比；

判断各所述标准监测数据是否超出对应的预设标准范围；

若存在超过对应的预设标准范围的目标标准监测数据，则确定对比结果为所述目标标准监测数据对应的隐患点为预警隐患点；

若不存在超过对应的预设标准范围的目标标准监测数据，则确定对比结果为所述各所述标准监测数据对应的隐患点为正常隐患点。

4.根据权利要求3所述的城市地面塌陷监测系统，其特征在于，所述预警分析模块，用于基于所述对比结果确定各所述隐患点的预警信息，包括：

所述预警分析模块，具体用于若所述对比结果中存在所述预警隐患点，则计算所述预警隐患点的标准监测数据与对应预设标准范围之间的数据差；基于所述数据差以及预设的数据差与预警级别的对应关系，确定所述预警隐患点的预警级别；根据所述预警级别生成各所述预警隐患点对应的第一预警信息；

若所述对比结果中存在所述正常隐患点，则将所述正常隐患点对应的标准监测数据输入至训练好的隐患预测模型中，得到输出的预测结果，基于所述预测结果生成各所述正常隐患点的第二预警信息；

将各所述第一预警信息和各所述第二预警信息作为所述各所述隐患点的预警信息。

5.根据权利要求1所述的城市地面塌陷监测系统，其特征在于，所述屏幕端包括大屏幕端，所述数据展示模块，用于响应于各屏幕端发送的展示请求，基于各所述展示请求向对应的屏幕端发送数据监测报告，以使各所述屏幕端按照对应的展示模板展示所述数据监测报告，包括：

所述数据展示模块，用于响应于各屏幕端发送的展示请求，若所述展示请求为所述大屏幕端发出，则获取所述数据监测报告中的各监测设备信息、各隐患点对应的地理位置信息、各隐患点对应的负责人员信息以及各隐患点对应的预警信息；将所述监测设备信息、地理位置信息、负责人员信息以及预警信息按照所述大屏幕端对应的第一展示模板生成第一展示内容，将所述第一展示内容发送至所述大屏幕端，以使所述大屏幕端展示所述第一展示内容。

6.根据权利要求1所述的城市地面塌陷监测系统，其特征在于，所述屏幕端包括小屏幕端，所述数据展示模块，用于响应于各屏幕端发送的展示请求，基于各所述展示请求向对应的屏幕端发送数据监测报告，以使各所述屏幕端按照对应的展示模板展示所述数据监测报告，包括：

所述数据展示模块，用于响应于各屏幕端发送的展示请求，若所述展示请求为所述小屏幕端发出，则获取当前登录所述小屏幕端的用户信息，并获取与所述用户信息相关联的隐患点列表，在所述数据监测报告中提取出所述隐患点列表中各隐患点对应的数据监测信息，将所述隐患点列表以及所述数据监测信息发送至所述小屏幕端，以使所述小屏幕端展示所述隐患点列表以及所述数据监测信息。

7.根据权利要求1所述的城市地面塌陷监测系统，其特征在于，所述系统还包括：

解决方案生成模块，响应于各屏幕端发送的解决方案请求，基于所述解决方案请求生成各所述隐患点对应的解决方案，并将各所述解决方案发送至对应屏幕端，以使各所述屏幕端显示所述解决方案，所述解决方案至少包括解决人员、隐患点位置、所需准备的工具。

8.一种城市地面塌陷监测方法，其特征在于，应用于所述城市地面塌陷监测系统中，所述方法包括：

对目标区域的多个隐患点进行数据采集，得到各隐患点对应的原始监测数据；

对各所述原始监测数据进行数据预处理，得到各所述隐患点对应的标准监测数据；

将各所述标准监测数据与对应的预设标准范围进行对比，得到对比结果，基于所述对比结果确定各所述隐患点的预警信息，根据各所述隐患点的标准监测数据以及对应的预警信息生成所述目标区域对应的数据监测报告；

响应于各屏幕端发送的展示请求，基于各所述展示请求向对应的屏幕端发送数据监测报告，以使各所述屏幕端按照对应的展示模板展示所述数据监测报告。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有多条指令，所述指令适用于由处理器加载并执行如权利要求1-7任意一项所述的方法。

10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、存储器、用户接口及网络接口，所述存储器用于存储指令，所述用户接口和所述网络接口用于给其他设备通信，所述处理器用于执行所述存储器中存储的指令，以使所述电子设备执行如权利要求1-7任意一项所述的方法。