【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于边坡安全领域，涉及数据分析技术，具体是一种基于数据分析的边坡安全监测系统。
技术介绍
1、边坡安全是指在采矿过程中，为了保证矿区人员和设备的安全，对边坡进行的监控和管理措施；边坡是指露天开采后形成的斜坡，由于其高度和倾角的特性，可能导致坍塌、滑坡等现象，从而给人员和财产带来重大损失。
2、现有技术中的边坡安全监测系统一般是通过多种传感器和监测仪器实时监测边坡的位移、沉降、倾斜、应力等参数，以此来对边坡的稳定性与安全性进行评估，但是无法结合边坡的沉降参数与外部干扰参数对边坡的支护方式进行优化分析，导致新形成的边坡无法采取最为合适的支护方式进行防护。
3、针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于数据分析的边坡安全监测系统，用于解决现有技术中的边坡安全监测系统无法结合边坡的沉降参数与外部干扰参数对边坡的支护方式进行优化分析的问题；
2、本专利技术需要解决的技术问题为：如何提供一种可以结合边坡的沉降参数与外部干扰参数对边坡的支护方式进行优化分析的基于数据分析的边坡安全监测系统。
3、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
4、一种基于数据分析的边坡安全监测系统，包括安全监测平台，所述安全监测平台通信连接有区域监测模块、安全评估模块、支护分析模块以及存储模块；
5、所述区域监测模块用于对边坡安全进行区域性监测分析：将边坡安全监测地区分割为若干个监测区
6、所述安全评估模块用于对监测区域的边坡安全进行评估分析：将监测区域第一次监测到的监测系数标记为监测区域的原始系数，由所有监测区域的原始系数数值最大值与最小值构成原始范围，将原始范围分割为若干个原始区间，生成评估周期并获取监测区域在评估周期内的恶化系数eh，将原始系数位于原始区间内的监测区域按照恶化系数eh数值由小到大的顺序进行排列得到恶化序列，将恶化序列中排序靠前的l1个监测区域标记为原始区间的安全区域，将所有原始区间的安全区域通过安全监测平台发送至支护分析模块；
7、所述支护分析模块用于对安全区域的边坡支护方式进行优化分析。
8、作为本专利技术的一种优选实施方式，监测区域的监测表现值与监测集中值的获取过程包括：将监测区域分割为若干个子区域，获取子区域的表面数据bm、内部数据nb以及裂缝数据lf；通过对表面数据bm、内部数据nb以及裂缝数据lf进行数值计算得到子区域的监测系数jc；对监测区域内所有子区域的监测系数jc进行求和取平均值得到监测区域的监测表现值，对监测区域内所有子区域的监测系数jc进行方差计算得到监测区域的监测集中值。
9、作为本专利技术的一种优选实施方式，表面数据bm为子区域的边坡表面位移值，内部数据nb为子区域的边坡内部位移值，裂缝数据lf为子区域的边坡裂缝数量值；子区域的监测系数jc的计算公式为：jc＝α1*bm+α2*nb+α3*lf，其中α1、α2以及α3均为比例系数，且α1＞α2＞α3＞1。
10、作为本专利技术的一种优选实施方式，对监测区域的边坡安全性是否满足要求进行判定的具体过程包括：通过存储模块获取监测表现阈值与监测集中阈值，将监测区域的监测表现值、监测集中值分别与监测表现阈值、监测集中阈值进行比较：若监测表现值小于监测表现阈值且监测集中值小于监测集中阈值，则判定监测区域的边坡安全性满足要求；否则，判定监测区域的边坡安全性不满足要求，生成安全预警信号并将安全预警信号发送至安全监测平台，安全监测平台接收到安全预警信号后将安全预警信号发送至管理人员的手机终端。
11、作为本专利技术的一种优选实施方式，监测区域在评估周期内的恶化系数eh的获取过程包括：将子区域在评估周期开始时刻与结束时刻监测到的监测系数jc分别标记为子区域的初始值与结束值，将结束值与初始值的差值标记为子区域的恶化值，对监测区域内所有子区域的恶化值进行求和取平均值得到监测区域的恶化均值ej，对监测区域内所有子区域的恶化值进行方差计算得到监测区域的恶化偏差值ep，通过对恶化均值ej与恶化偏差值ep进行数值计算得到监测区域的恶化系数eh。
12、作为本专利技术的一种优选实施方式，支护分析模块对安全区域的边坡支护方式进行优化分析的具体过程包括：获取安全区域在评估周期内的降雨数据jy、渗流数据sl以及地水数据ds并进行数值计算得到安全区域在评估周期内的支护系数zh；将原始区间中支护系数zh数值最大的安全区域标记为原始区间的优化区域，将优化区域的边坡支护方式标记为原始区间的优化方式，将所有原始区间的优化方式通过安全监测平台发送至存储模块中进行存储。
13、作为本专利技术的一种优选实施方式，降雨数据jy为安全区域在评估周期内的单日降雨量的最大值，渗流数据sl为监测区域在评估周期内的渗流压力最大值，地水数据ds的获取过程包括：在评估周期内设置若干个监测时间点，在监测时间点获取安全区域的地下水位值与地下水位范围，将地下水位范围的最大值与最小值的平均值标记为地水标准值，将地下水位值与地水标准值差值的绝对值标记为监测时间点的地水值，将所有监测时间点的地水值的最大值标记为安全区域在评估周期内的地水数据ds。
14、作为本专利技术的一种优选实施方式，该基于数据分析的边坡安全监测系统的工作方法，包括以下步骤：
15、步骤一：对边坡安全进行区域性监测分析：将边坡安全监测地区分割为若干个监测区域，获取监测区域的监测表现值与监测集中值，通过监测表现值与监测集中值对监测区域的边坡安全性是否满足要求进行判定；
16、步骤二：对监测区域的边坡安全进行评估分析：生成评估周期，获取监测区域在评估周期内的恶化系数eh，将监测区域第一次监测到的监测系数标记为监测区域的原始系数，通过恶化系数eh对原始区间的安全区域进行标记；
17、步骤三：对安全区域的边坡支护方式进行优化分析：获取安全区域在评估周期内的降雨数据jy、渗流数据sl以及地水数据ds并进行数值计算得到安全区域的支护系数zh，将原始区间中支护系数zh数值最大的安全区域标记为原始区间的优化区域，将优化区域的边坡支护方式标记为原始区间的优化方式。
18、本专利技术具备下述有益效果：
19、1、通过区域监测模块可以对边坡安全进行区域性监测分析，以分区域监测的方式获取各个监测区域的多个边坡安全参数并进行数值计算，通过监测表现值与监测集中值对每一个监测区域的安全性与稳定性进行监控，提高安全监测结果的精确性；
20、2、通过安全评估模块可以对监测区域的边坡安全进行评估分析，对所有子区域的监测系数在评估周期内的数值变化进行统计与分析得到监测区域的恶化系数，从而根据恶化系数与原始区间对安全区域进行筛选与标记，为支护优化分析过程提供数据支撑；
21、3、通过支护分析模块可以对安全区域的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于数据分析的边坡安全监测系统，其特征在于，包括安全监测平台，所述安全监测平台通信连接有区域监测模块、安全评估模块、支护分析模块以及存储模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的边坡安全监测系统，其特征在于，监测区域的监测表现值与监测集中值的获取过程包括：将监测区域分割为若干个子区域，获取子区域的表面数据BM、内部数据NB以及裂缝数据LF；通过对表面数据BM、内部数据NB以及裂缝数据LF进行数值计算得到子区域的监测系数JC；对监测区域内所有子区域的监测系数JC进行求和取平均值得到监测区域的监测表现值，对监测区域内所有子区域的监测系数JC进行方差计算得到监测区域的监测集中值。
3.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的边坡安全监测系统，其特征在于，表面数据BM为子区域的边坡表面位移值，内部数据NB为子区域的边坡内部位移值，裂缝数据LF为子区域的边坡裂缝数量值；子区域的监测系数JC的计算公式为：JC＝α1*BM+α2*NB+α3*LF，其中α1、α2以及α3均为比例系数，且α1＞α2＞α3＞1。
4.根据权利要求3所述的一种基于数据
5.根据权利要求4所述的一种基于数据分析的边坡安全监测系统，其特征在于，监测区域在评估周期内的恶化系数EH的获取过程包括：将子区域在评估周期开始时刻与结束时刻监测到的监测系数JC分别标记为子区域的初始值与结束值，将结束值与初始值的差值标记为子区域的恶化值，对监测区域内所有子区域的恶化值进行求和取平均值得到监测区域的恶化均值EJ，对监测区域内所有子区域的恶化值进行方差计算得到监测区域的恶化偏差值EP，通过对恶化均值EJ与恶化偏差值EP进行数值计算得到监测区域的恶化系数EH。
6.根据权利要求5所述的一种基于数据分析的边坡安全监测系统，其特征在于，支护分析模块对安全区域的边坡支护方式进行优化分析的具体过程包括：获取安全区域在评估周期内的降雨数据JY、渗流数据SL以及地水数据DS并进行数值计算得到安全区域在评估周期内的支护系数ZH；将原始区间中支护系数ZH数值最大的安全区域标记为原始区间的优化区域，将优化区域的边坡支护方式标记为原始区间的优化方式，将所有原始区间的优化方式通过安全监测平台发送至存储模块中进行存储。
7.根据权利要求6所述的一种基于数据分析的边坡安全监测系统，其特征在于，降雨数据JY为安全区域在评估周期内的单日降雨量的最大值，渗流数据SL为监测区域在评估周期内的渗流压力最大值，地水数据DS的获取过程包括：在评估周期内设置若干个监测时间点，在监测时间点获取安全区域的地下水位值与地下水位范围，将地下水位范围的最大值与最小值的平均值标记为地水标准值，将地下水位值与地水标准值差值的绝对值标记为监测时间点的地水值，将所有监测时间点的地水值的最大值标记为安全区域在评估周期内的地水数据DS。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种基于数据分析的边坡安全监测系统，其特征在于，该基于数据分析的边坡安全监测系统的工作方法，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于数据分析的边坡安全监测系统，其特征在于，包括安全监测平台，所述安全监测平台通信连接有区域监测模块、安全评估模块、支护分析模块以及存储模块；
2.根据权利要求1所述的一种基于数据分析的边坡安全监测系统，其特征在于，监测区域的监测表现值与监测集中值的获取过程包括：将监测区域分割为若干个子区域，获取子区域的表面数据bm、内部数据nb以及裂缝数据lf；通过对表面数据bm、内部数据nb以及裂缝数据lf进行数值计算得到子区域的监测系数jc；对监测区域内所有子区域的监测系数jc进行求和取平均值得到监测区域的监测表现值，对监测区域内所有子区域的监测系数jc进行方差计算得到监测区域的监测集中值。
3.根据权利要求2所述的一种基于数据分析的边坡安全监测系统，其特征在于，表面数据bm为子区域的边坡表面位移值，内部数据nb为子区域的边坡内部位移值，裂缝数据lf为子区域的边坡裂缝数量值；子区域的监测系数jc的计算公式为：jc＝α1*bm+α2*nb+α3*lf，其中α1、α2以及α3均为比例系数，且α1＞α2＞α3＞1。
4.根据权利要求3所述的一种基于数据分析的边坡安全监测系统，其特征在于，对监测区域的边坡安全性是否满足要求进行判定的具体过程包括：通过存储模块获取到监测表现阈值与监测集中阈值，将监测区域的监测表现值、监测集中值分别与监测表现阈值、监测集中阈值进行比较：若监测表现值小于监测表现阈值且监测集中值小于监测集中阈值，则判定监测区域的边坡安全性满足要求；否则，判定监测区域的边坡安全性不满足要求，生成安全预警信号并将安全预警信号发送至安全监测平台，安全监测平台接收到安全预警信号后将安全预警信号发送至管理人员的手机终端。
5.根据权利要求4所述的一种基于数据分析的边坡安全监...
【专利技术属性】
技术研发人员：李小双，谭海欢，胡云进，李启航，王忠鑫，王创业，叶永祥，王佳文，谭毅，陈秋松，江松，丁小华，陈彦龙，夏开宗，唐世斌，曹爽，刘少峰，刘健鹏，蒋宏伟，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。