本發明涉及金屬非金屬礦山邊坡安全性綜合預警領域,尤其涉及一種邊坡聯合預警方法、系統、設備及存儲介質。
背景技術:
1、近幾十年來,邊坡監測預警一直是國內外學者的研究熱點,針對邊坡滑坡預警方法等開展了一系列研究工作,如cascini?leonardo等針對邊坡緩慢滑移提出了一種用位移速度變化趨勢來預測滑坡的數學模型;王利等通過物理模型試驗的方法,對比分析了用于滑坡監測的差分gps、定位-載波相位實時動態差分定位、gps精密單點定位三種技術,結果表明第三種技術優勢明顯;marco?bittelli等對含黏土的淺層滑坡,現場測試了土壤含水率和位移,并結合衛星遙感數據和時域反射同軸電纜來感知土體邊坡的滑移失效特征;馬俊偉等將三維激光掃描技術運用到滑坡物理模型試驗監測中,針對該技術在滑坡地面變形測量方面的缺點,利用最小二乘三維表面匹配算法,獲得了三維位移及旋轉變形結果,為激光測量技術在邊坡監測中的應用提供了一種新的研究方法。
2、類似的技術方法和研究成果不勝枚舉,但通過梳理總結發現,大部分學者主要關注某一種監測技術的實現及其預警應用研究,如通過位移監測獲取變形速率來進行邊坡穩定性預警研究,目前所普遍采用邊坡監測預警指標存在以下兩方面的不足:監測預警指標的不充分性和單一指標的局限性。以變形速率為例,監測預警指標的不充分性主要表現在用同一個變形速率和某一范圍的變形速率去對所有的斜坡進行預警,結果往往會遇到根據同一信息得到不同判斷結果的情況,如新灘滑坡滑前的變形速率為116mm/d,而黃臘石滑坡滑前變形速率僅為2mm/d,產生這種差異的主要原因在于不同斜坡地質和結構上的差異引起巖體變形機制的差異,不同的坡體失穩前沒有統一的運動行為,也無法用統一的曲線來表征這種行為,加上降雨、地震、人類活動以及其他隨機因素干擾,實際上大多數情況下的位移過程線都具有不同程度的波動和起伏,其形態各種各樣。因此,對邊坡的預警指標值很難給出一個客觀標準,對于不同的邊坡其監測預警指標應該有其各自的不同指標值。監測預警單一指標的局限性主要表現在采用某種預警指標來對整個邊坡進行預警存在一定的片面性,如撫順西露天礦斜坡在1987年2月21日~22日,3號測點的位移速率高達418mm/d以上,坡上出現100m長的裂縫,位移-時間曲線角接近90°,到現場考察的絕大多數專家和工程師都堅信即將發生滑坡,但至今該斜坡并未發生整體破壞。
3、基于以上分析,可以判斷出僅依靠分立監測點或單獨監測項數據,在預警準確度和響應等級上是存在片面性和局限性的。
技術實現思路
1、有鑒于此,本發明的目的是為了克服現有技術中的不足,提供一種邊坡聯合預警方法、系統、設備及存儲介質。
2、本發明提供如下技術方案:
3、第一方面,本技術提供了一種邊坡聯合預警方法,包括:
4、獲取邊坡多個監測點的監測數據,根據所述監測數據確定每個所述監測點的第一預警等級;
5、根據邊坡地質信息將所述邊坡劃分為多個綜合預警區域,從每個所述綜合預警區域中選取多個邊坡穩定性動態計算斷面,確定每個所述計算斷面的第二預警等級;每個所述綜合預警區域包括多個所述監測點和多個所述計算斷面;
6、根據每個所述綜合預警區域內的所述監測點的第一預警等級和所述計算斷面的第二預警等級,確定每個所述綜合預警區域的第三預警等級;
7、根據所述綜合預警區域的第三預警等級確定邊坡整體預警等級,根據邊坡整體預警等級對所述邊坡進行預警。
8、一種實施方式中,所述獲取邊坡多個監測點的監測數據,根據所述監測數據確定所述監測點的第一預警等級,包括:
9、選取每個所述監測點穩定監測期的所述監測數據;
10、對每個所述監測數據進行假設檢驗,將不滿足所述假設檢驗的所述監測數據進行刪除,得到每個所述監測點的正常監測數據;
11、對每個所述監測點的正常監測數據進行數據均值平滑處理,得到多個處理數據,將每個所述監測點的處理數據中的平均值作為每個所述監測點的正常運行值;
12、根據每個所述監測點的正常運行值確定每個所述監測點的第一預警等級。
13、一種實施方式中,所述選取每個所述監測點穩定監測期的所述監測數據,包括:
14、選取每個所述監測點穩定監測期不同監測項的監測數據,所述不同監測項的監測數據包括:地下水監測值、表面位移監測值、內部位移監測值、裂縫監測值和爆破震動監測值。
15、一種實施方式中,所述根據每個所述監測點的正常運行值確定每個所述監測點的第一預警等級,包括:
16、若所述監測點的監測數據為所述正常運行值的c0倍,則確定所述監測點為藍色預警;
17、若所述監測點的監測數據為所述正常運行值的c1倍,則確定所述監測點為黃色預警;
18、若所述監測點的監測數據為所述正常運行值的c2倍,則確定所述監測點為橙色預警;
19、若所述監測點的監測數據為所述正常運行值的c3倍,則確定所述監測點為紅色預警;
20、其中,c0=1.05~1.2,c1=1.1~1.5,c2=1.3~2.5,c3=2.0~4.0,并且c0<c1<c2<c3。
21、一種實施方式中,所述根據邊坡地質信息將所述邊坡劃分為多個綜合預警區域,包括:
22、根據所述邊坡地質信息將所述邊坡進行劃分,得到多個預警區域,所述邊坡地質信息包括邊坡的巖性特征、分區邊坡走向、傾向及整體傾角、周邊設施情況及距離和地下水補給情況;
23、將所述邊坡地質信息相同的所述預警區域劃分為一個綜合預警區域,得到多個所述綜合預警區域。
24、一種實施方式中,所述確定所述計算斷面的第二預警等級,包括:
25、將每個所述計算斷面與所述地下水監測值進行關聯,根據所述地下水監測值確定所述計算斷面的第二預警等級。
26、一種實施方式中,所述根據每個所述綜合預警區域內的所述監測點的第一預警等級和所述計算斷面的第二預警等級,確定每個所述綜合預警區域的第三預警等級,包括:
27、獲取每個所述綜合預警區域內包含的目標監測點和目標計算斷面;確定目標監測點的第一預警等級和所述目標計算斷面的第二預警等級;
28、按照預設規則,根據所述第一預警等級和所述第二預警等級計算得到所述綜合預警區域的第三預警等級。
29、第二方面,本技術提供了一種邊坡聯合預警系統,包括:
30、獲取模塊,用于獲取邊坡的多個監測點的監測數據,根據所述監測數據確定每個所述監測點的第一預警等級;
31、劃分模塊,用于從所述邊坡中選取多個邊坡穩定性動態計算斷面,根據邊坡地質信息將多個所述坡穩定性動態計算斷面進行劃分,得到多個綜合預警區域,每個所述計算斷面包括多個所述監測點,將每個所述綜合預警區域內的所述計算斷面和所述監測點進行關聯;
32、確定模塊,用于根據每個所述綜合預警區域內的所述計算斷面屬性和所述監測點的第一預警等級,確定每個所述綜合預警區域的第三預警等級;
33、預警模塊,用于根據所述綜合預警區域的第三預警等級確定邊坡預警等級,根據邊坡預警等級對邊坡安全性進行預警。
34、第三方面,本技術提供了一種計算機設備,所述計算機設備包括存儲器和至少一個處理器,所述存儲器存儲有計算機程序,所述處理器用于執行所述計算機程序以實施如第一方面所述的邊坡聯合預警方法。
35、第四方面,本技術提供了一種計算機可讀存儲介質,所述計算機可讀存儲介質存儲有計算機程序,所述計算機程序被執行時,實現如第一方面所述的邊坡聯合預警方法。
36、本發明的實施例具有如下有益效果:
37、本發明提供的邊坡聯合預警方法,通過結合各監測項目的技術特征及尺度特性,開展采場邊坡多源監測數據融合分析研究,發掘多維監測數據之間的內在聯系,實現了對邊坡的多方位監測和聯合預警,提高了邊坡預警的準確度。
38、為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯和易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附附圖,做詳細說明如下。