[发明专利]一种铁路地质灾害智慧安全监测预警系统

说明书

一种铁路地质灾害智慧安全监测预警系统，其包括如下步骤1)数据采集模块：包括高集成数据采集设备和低耦合数据采集设备，高集成数据采集设备和低耦合数据采集设备均至少包含四个功能单元：传感模块、计算存储模块、通信模块和供电模块；高集成数据采集设备是指传感器模块、计算存储模块、通信模块和供电模块高度集成在一个设备中，各模块互相依存，不可单独提供相关功能；低耦合数据采集设备是指通信模块和传感器模块、计算存储模块相对独立；通信模块与供电模块进行标准化定义，可对接符合标准的多个或一个不同类型的传感设备，其内部数据传输使用RS485+ModBus协议。

技术领域

本发明涉及预警系统，具体为一种铁路地质灾害智慧安全监测预警系统。

背景技术

铁路沿线一般地质环境条件复杂、地质灾害形势严峻、诱因复杂，近年极端气象事件发生频繁，将加大灾害发生的概率和频率，灾害的发生将直接影响瓦日铁路的安全运营，甚至中断运输，影响重大，且地质灾害具有隐蔽性强、突发性强、破坏性强的特点，防范难度大，有时突如其来，猝不及防，防不胜防，而且新的隐患点不断出现。要加强灾害成灾规律、机理，监测预警方式、方法，灾害治理方法等方面的理论研究和技术研发，切实提高灾害预报预警能力和防治水平，为此本发明提供一种铁路地质灾害智慧安全监测预警系统用以解决上述技术问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种铁路地质灾害智慧安全监测预警系统，有效的解决了上述技术背景中提到的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明包括如下步骤1)数据采集模块：包括高集成数据采集设备和低耦合数据采集设备，高集成数据采集设备和低耦合数据采集设备均至少包含四个功能单元：传感模块、计算存储模块、通信模块和供电模块；高集成数据采集设备是指传感器模块、计算存储模块、通信模块和供电模块高度集成在一个设备中，各模块互相依存，不可单独提供相关功能；低耦合数据采集设备是指通信模块和传感器模块、计算存储模块相对独立；通信模块与供电模块进行标准化定义，可对接符合标准的多个或一个不同类型的传感设备，其内部数据传输使用RS485+ModBus协议；

2)数据传输模块：数据采集模块使用传感器对变形场、物理场、影响因素、宏观现象的地质灾害监测类型进行数据采集，通过数据采集设备中的通信单元进行数据传输，最终基于HTTP、MQTT、COAP等协议接入各类数据集成平台，其中数据传输方式采用窄带自组网、窄带物联网、卫星通讯或宽带自组网；

3)数据处理模块：用来对各种采集的数据进行分析处理，并将相应的处理结果发送至决策模块；

4)数据库模块：由数据库和数据库表构成，数据库包括属性数据库和图层空间数据库；

数据库表包括监测业务数据表、监测数据表、预警业务数据表；

5)预警决策模块：包括灾情分析预报模块、预警信息生成模块、子系统维护和管理模块三个模块；

灾情分析预报模块：结合实时监测数据、气象预报信息，根据各类灾害预报模型，对降水和变形等关键指标进行分析预测，并输出预测结果，分析预报需将预警方案和模型软件化，建立常用预报模型库，并制定模型统一数据接口标准；

预警信息生成模块：根据预报成果及预警指标实时编制预警信息，并及时将预警信息发送至信息发布平台；预警指标分为单参数监测阈值预警方式与多参数综合预警方式；根据每种灾害和监测指标设置合适的预警指标；单参数监测阈值方式主要通过单一设备直接获取或计算得到的指标判据来确定灾害发生的可能性，阈值应在机理认识、历史经验的基础上研究设定并动态调整；多参数综合预警方式主要通过多个指标判据的组合来综合确定灾害发生的可能性，预警模型应基于灾害隐患的地质特征、影响因素及发展变化趋势，在综合分析变形与破坏特征的基础上确定，并根据机理认识与监测数据及时调整；根据实时监测数据、水文气象预报信息及预警指标，决定是否编制预警信息；