[发明专利]一种泥石流多通道时序控制预警方法

权利要求书

1.一种泥石流多通道时序控制预警方法，其特征在于，包括如下步骤

采用三个泥石流地声预警仪组成一个监测阵列，配置一个为主设备、其他为从设备；

主从设备上电、自检、授时同步，并进行组网；

配置主从设备采集参数，主从设备数据采集周期为2t，每个设备采集时长为t，每个周期三个设备开始采集数据时间相隔t/2；

每个周期主从设备按照采集时序进行数据采集，采集后进入数据分析预警；

若有任意一个设备经过数据分析预警判定后为泥石流预警状态，则主设备记录一次泥石流预警事件；

主从设备按周期循环采集、数据分析；

若主设备连续三次记录泥石流预警事件，则发布泥石流预警通知至监控中心。

2.根据权利要求1所述的泥石流多通道时序控制预警方法，其特征在于，所述数据分析预警包括如下处理步骤

将地声传感器采集的t时长数据分成2个t/2时长的数据包；

计算每个数据包的三个方向的时域能量，若六个时域能量中有任意一个大于设定的能量阈值，则进入下一步，否则该设备进入待机模式；

计算每个数据包的幅频谱、能量谱，从能量谱中选取地声信号0.2～50Hz频率范围内的能量值，计算地声传感器三个方向中地声信号0.2～50Hz频率范围内的能量值的能量占比因子；

若三个方向中能量占比因子有两个以上超过能量占比因子阈值，则报告一次泥石流预警状态，该设备退出数据分析预警模式；否则，该设备直接退出数据分析预警模式。

3.根据权利要求2所述的泥石流多通道时序控制预警方法，其特征在于，三个方向能量占比因子计算方法如下

K1＝(Wx1+Wx2)/(Ex1+Ex2)

K2＝(Wy1+Wy2)/(Ey1+Ey2)

K3＝(Wz1+Wz2)/(Ez1+Ez2)

其中，Wx1、Wy1、Wz1分别为第一个t/2时长对应三个方向的地声信号0.2～50Hz频率范围内的能量值和；Wx2、Wy2、Wz2分别为第二个t/2时长对应三个方向的地声信号0.2～50Hz频率范围内的能量值和；Ex1、Ey1、Ez1分别为第一个t/2时长对应三个方向的时域能量；Ex2、Ey2、Ez2分别为第二个t/2时长对应三个方向的时域能量。

4.根据权利要求2所述的泥石流多通道时序控制预警方法，其特征在于，t取值范围为10S～30S；能量阈值设定为背景阈值的2.5～5倍。

5.根据权利要求1所述的泥石流多通道时序控制预警方法，其特征在于，所述三个泥石流地声预警仪按照三角形阵列布置或者直线阵列布置，所述主设备放置在阵列的中心位置。

6.根据权利要求1所述的泥石流多通道时序控制预警方法，其特征在于，所述泥石流地声预警仪包括地声传感器、一体化预警传输单元，所述一体化预警传输单元与地声传感器通过线缆相连；

所述一体化预警传输单元包括采集传输预警子单元、供电子单元和支撑结构件，所述采集传输预警子单元、供电子单元安装支撑结构件上，所述采集传输预警子单元包括微处理器模块、存储模块、4G通信模块、北斗卫星通信模块、LoRA通信模块、蓝牙模块，用于完成现场地声传感器的信号采集、存储、数据发送及预警功能。

7.根据权利要求6所述的泥石流多通道时序控制预警方法，其特征在于，所述地声传感器为自然频率低于0.5Hz的三分量传感器；所述地声传感器与一体化预警传输单元之间为数字接口。

8.根据权利要求6所述的泥石流多通道时序控制预警方法，其特征在于，所述地声传感器埋在离地面0.5米到1米范围内。