基于无线传感网的大堤智能探测预警方法
专利汇可以提供基于无线传感网的大堤智能探测预警方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种基于无线传感网的大堤智能探测预警方法。本方法基于无线传输网络架设灵活、实施快速、低成本以及不受地域限制，通过无线传输网络，完成大堤各探测点观测数据的及时交换与资源共享，实现监控中心对大堤所有监控点的实时监控与预警。本发明方法克服目前大堤探测由于堤防长度长，实时监控难度大；监控网络为点对多点分散型网络且各点距离监控中心的距离有近有远所存在的探测范围有限且实时性差的不足，基于无线传感网，使大堤探测网络化、智能化、效益化，提高大堤安全探测的实时程度，实现大范围、实时性高的大堤无损探测与预警。，下面是基于无线传感网的大堤智能探测预警方法专利的具体信息内容。
1.一种基于无线传感网的大堤智能探测预警方法，其特征在于具体操作步骤如下：
a.地球物理勘探数据采集：根据大堤地质条件和探测要求，选择有效的地球物理 勘探方法，对大堤实施探测，采集地球物理勘探数据。
b.无线传输网络：通过无线通信方法、无线通道分配和信道协议的确定，地球物 理勘探探测数据经无线中继器，传输至无线集中器，构成无线传输网络。
c.信息分析与堤防评价：基于大堤探测数据，依据有关大堤安全规范、设计规范 和专家知识，建立专家知识库。通过智能数据分析与处理专家知识库，对探测 数据自动分析。根据资料处理与分析结果，结合大堤先验地质条件，判识是否 为空洞、裂缝、裂隙、新旧堤结合不整合、新老堤段接头不整合、堤身填筑尚 存的冻土块、堤身填筑夹杂的诸如木材、塑料、废金属物的隐患。根据隐患性 质、大小和范围，划分大堤安全状况等级，一旦安全状况等级超过警戒线，系 统自动报警。
d.大堤安全状况监控：将信息分析与堤防评价结果，传输至监控中心以及通过 Internet网络传输至具有监控权限的部门和人员。
e.观测数据与分析结果资料存储：将观测数据以及信息分析与堤防评价结果存 储。
2.根据权利要求1所述的基于无线传感网的大堤智能探测预警方法，其特征在于所 述步骤(1)中的选择有效的地球物理勘探方法是对不同的探测任务，相应选择下 列一种或多种地球物理勘探方法：
a.自然电场法，用于探测堤基隐伏断层、破碎带，测定地下水流速、流向；
b.充电法，用于探测堤身洞穴，测定地下水流速、流向，探测堤基地下、水下隐 埋物体和穿堤建筑物地下管线；
c.电阻率测深法，用于测定基岩埋深，划分松散沉积层序和基岩风化带，探测堤 基隐伏断层、破碎带和堤身洞穴及堤防工程地下或水下隐埋物体，测定潜水层 深度和含水层分布；
d.高密度电阻率法，用于探测地下、水下隐埋物体，测定潜水面深度和含水层分 布；
e.电阻率剖面法，用于测定基岩埋深，探测堤基隐伏断层、破碎带和堤身洞穴以 及地下、水下隐埋物体；
f.激发激化法，用于探测堤基隐伏断层、破碎带和堤身洞穴及地下、水下隐埋物 体，划分松散沉积层序，测定潜水层深度和含水层分布；
g.甚低频电磁法，用于探测堤基隐伏断层、破碎带、地下、水下隐埋物体以及穿 堤建筑物地下管线；
h.频率测深法，用于测定基岩埋深，划分松散沉积层序和风化带，探测堤基隐伏 断层、破碎带、堤身洞穴、河床水深、沉积泥沙厚度、地下、水下隐埋物体和 穿堤建筑物地下管线。
i.电磁感应法，用于测定基岩埋深，探测堤基隐伏断层、破碎带、堤身洞穴、河 床水深、沉积泥沙厚度、地下、水下隐埋物体和穿堤建筑物地下管线；
j.探地雷达法，用于测定基岩埋深，划分松散沉积层序和风化带，探测堤基隐伏 断层、破碎带、堤身洞穴、河床水深、沉积泥沙厚度、地下、水下隐埋物体和 穿堤建筑物地下管线，测定潜水层深度和含水层分布；
k.地震法，用于测定基岩埋深，划分松散沉积层序和风化带，测定潜水层深度和 含水层分布，探测堤基隐伏断层、破碎带、堤身洞穴、河床水深、沉积泥沙厚 度、含水层、地下、水下隐埋物体和穿堤建筑物地下管线；
l.声波法，用于测定基岩埋深，划分松散沉积层序和风化带，探测堤基隐伏断层、 破碎带、含水层、堤身与堤基洞穴、地下、水下隐埋物体和穿堤建筑物地下管 线以及堤防滑坡体的滑动面；
m.测井法，用于探测堤身洞穴、划分松散沉积层序和风化带，测定潜水层深度和 含水层分布，探测地下、水下隐埋物体。
3.根据权利要求1所述的基于无线传感网的大堤智能探测预警方法，其特征在于所 述步骤(3)中的信息分析与堤防评价是：基于大堤探测数据，依据有关大堤安 全规范、设计规范和专家知识，建立专家知识库；通过智能数据分析与处理专 家知识库，对观测数据自动分析；根据资料处理与分析结果，结合大堤先验地 质条件，判识是否为空洞、裂缝、裂隙、新旧堤结合不整合、新老堤段接头不 整合、堤身填筑尚存的冻土块、堤身填筑夹杂的诸如木材、塑料、废金属物的 隐患；根据隐患性质、大小和范围，划分大堤安全状况等级，一旦安全状况等 级超过警戒线，系统自动报警。
技术领域
本发明涉及一种大堤安全网络智能探测预警方法，用于大堤探测监控网络化、智 能化，及时掌握大堤运行状况，对可能出现的大堤险情及时预警。属于智能信息处理 技术领域。
背景技术
发明内容
为达到上述目的，本发明的构思是：首先，根据大堤地质条件和探测要求，选择 有效的地球物理勘探方法对大堤探测，采集大堤探测数据。通过无线传输网络，及时 将探测数据传输至智能数据分析与处理专家系统，对探测数据自动分析。根据资料处 理与分析结果，结合大堤先验地质条件，判识是否为空洞、裂缝、裂隙、新旧堤结合 不整合、新老堤段接头不整合、堤身填筑尚存的冻土块、堤身填筑夹杂的诸如木材、 塑料、废金属物的隐患。根据隐患性质、大小和范围，划分大堤安全状况等级，一旦 安全状况等级超过警戒线，系统自动报警。
根据上述的发明构思，本发明采用下述技术方案：
一种基于无线传感网的大堤智能探测预警方法，其特征在于具体操作步骤如下：
(1)地球物理勘探数据采集：根据大堤地质条件和探测要求，选择有效的地球 物理勘探方法，对大堤实施探测，采集地球物理勘探数据；
(2)无线传输网络：通过无线通信方法、无线通道分配和信道协议的确定，地 球物理勘探探测数据经无线中继器，传输至无线集中器，构成无线传输网 络；
(3)信息分析与堤防评价：基于大堤探测数据，依据有关大堤安全规范、设计 规范和专家知识，建立专家知识库。通过智能数据分析与处理专家知识库， 对探测数据自动分析。根据资料处理与分析结果，结合大堤先验地质条件， 判识是否为空洞、裂缝、裂隙、新旧堤结合不整合、新老堤段接头不整合、 堤身填筑尚存的冻土块、堤身填筑夹杂的诸如木材、塑料、废金属物的隐 患。根据隐患性质、大小和范围，划分大堤安全状况等级，一旦安全状况 等级超过警戒线，系统自动报警；
(4)大堤安全状况监控：将信息分析与堤防评价结果，传输至监控中心以及通 过Internet网络传输至具有监控权限的部门和人员；
(5)观测数据与分析结果资料存储：将观测数据以及信息分析与堤防评价结果 存储。
上述的步骤(1)中的选择有效的地球物理勘探方法是对不同的探测任务，相应 选择下列一种或多种地球物理勘探方法：
①自然电场法，用于探测堤基隐伏断层、破碎带，测定地下水流速、流向；
②充电法，用于探测堤身洞穴，测定地下水流速、流向，探测堤基地下、水下隐 埋物体和穿堤建筑物地下管线；
③电阻率测深法，用于测定基岩埋深，划分松散沉积层序和基岩风化带，探测堤 基隐伏断层、破碎带和堤身洞穴及堤防工程地下或水下隐埋物体，测定潜水层深度和 含水层分布；
④高密度电阻率法，用于探测地下、水下隐埋物体，测定潜水面深度和含水层分 布；
⑤电阻率剖面法，用于测定基岩埋深，探测堤基隐伏断层、破碎带和堤身洞穴以 及地下、水下隐埋物体；
⑥激发激化法，用于探测堤基隐伏断层、破碎带和堤身洞穴及地下、水下隐埋物 体，划分松散沉积层序，测定潜水层深度和含水层分布；
⑦甚低频电磁法，用于探测堤基隐伏断层、破碎带、地下、水下隐埋物体以及穿 堤建筑物地下管线；
⑧频率测深法，用于测定基岩埋深，划分松散沉积层序和风化带，探测堤基隐伏 断层、破碎带、堤身洞穴、河床水深、沉积泥沙厚度、地下、水下隐埋物体和穿堤建 筑物地下管线。
⑨电磁感应法，用于测定基岩埋深，探测堤基隐伏断层、破碎带、堤身洞穴、河 床水深、沉积泥沙厚度、地下、水下隐埋物体和穿堤建筑物地下管线；
⑩探地雷达法，用于测定基岩埋深，划分松散沉积层序和风化带，探测堤基隐伏 断层、破碎带、堤身洞穴、河床水深、沉积泥沙厚度、地下、水下隐埋物体和穿堤建 筑物地下管线，测定潜水层深度和含水层分布；
地震法，用于测定基岩埋深，划分松散沉积层序和风化带，测定潜水层深度和 含水层分布，探测堤基隐伏断层、破碎带、堤身洞穴、河床水深、沉积泥沙厚度、含 水层、地下、水下隐埋物体和穿堤建筑物地下管线；
声波法，用于测定基岩埋深，划分松散沉积层序和风化带，探测堤基隐伏断层、 破碎带、含水层、堤身与堤基洞穴、地下、水下隐埋物体和穿堤建筑物地下管线以及 堤防滑坡体的滑动面；
测井法，用于探测堤身洞穴、划分松散沉积层序和风化带，测定潜水层深度和 含水层分布，探测地下、水下隐埋物体。
上述步骤(3)中的信息分析与堤防评价是：基于大堤探测数据，依据有关大堤 安全规范、设计规范和专家知识，建立专家知识库；通过智能数据分析与处理专家知 识库，对观测数据自动分析；根据资料处理与分析结果，结合大堤先验地质条件，判 识是否为空洞、裂缝、裂隙、新旧堤结合不整合、新老堤段接头不整合、堤身填筑尚 存的冻土块、堤身填筑夹杂的诸如木材、塑料、废金属物的隐患；根据隐患性质、大 小和范围，划分大堤安全状况等级，一旦安全状况等级超过警戒线，系统自动报警。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：本 发明方法基于地球物理勘探方法，对大堤进行无损检测，通过无线传输网络，及时传 输各探测点的大堤探测数据，实现各探测点数据与资源共享。通过智能专家数据分析 与处理系统，自动确定大堤有无隐患及其存在部位，及时全面掌握大堤运行性态。依 据历史记录、计算结果、监控指标、综合分析评价结果等，通过对影响大堤安全运行 因素综合分析评价，对大堤可能出现的不安全状况及时预测和预警。实现大堤大范围 探测和实时监控以及有效运行调度，使大堤探测网络化、智能化。
附图说明
图1是本发明实施的网络形象框图。
具体实施方式
(1)地球物理勘探数据采集：根据大堤地质条件和探测要求，选择有效的地球 物理勘探方法，对大堤实施探测，采集地球物理勘探数据。
(2)无线传输网络：通过无线通信方法、无线通道分配和信道协议的确定，地 球物理勘探探测数据经无线中继器，传输至无线集中器，构成无线传输网 络。
(3)信息分析与堤防评价：基于大堤探测数据，依据有关大堤安全规范、设计 规范和专家知识，建立专家知识库。通过智能数据分析与处理专家知识库， 对探测数据自动分析。根据资料处理与分析结果，结合大堤先验地质条件， 判识是否为空洞、裂缝、裂隙、新旧堤结合不整合、新老堤段接头不整合、 堤身填筑尚存的冻土块、堤身填筑夹杂的诸如木材、塑料、废金属物的隐 患。根据隐患性质、大小和范围，划分大堤安全状况等级，一旦安全状况 等级超过警戒线，系统自动报警。
(4)大堤安全状况监控：将信息分析与堤防评价结果，传输至监控中心以及通 过Internet网络传输至具有监控权限的部门和人员。
(5)观测数据与分析结果资料存储：将观测数据以及信息分析与堤防评价结果 存储。
地球物理勘探方法的选择：按照探测任务选择下列一种或多种地球物理勘探方 法。不同地球物理勘探方法具有不同的探测特点，列述如下：
①自然电场法，用于探测堤基隐伏断层、破碎带，测定地下水流速、流向。
②充电法，用于探测堤身洞穴，测定地下水流速、流向，探测堤基地下、水下隐 埋物体和穿堤建筑物地下管线。
③电阻率测深法，用于测定基岩埋深，划分松散沉积层序和基岩风化带，探测堤 基隐伏断层、破碎带和堤身洞穴及堤防工程地下或水下隐埋物体，测定潜水层深度和 含水层分布。
④高密度电阻率法，用于探测地下、水下隐埋物体，测定潜水面深度和含水层分 布。
⑤电阻率剖面法，用于测定基岩埋深，探测堤基隐伏断层、破碎带和堤身洞穴以 及地下、水下隐埋物体。
⑥激发激化法，用于探测堤基隐伏断层、破碎带和堤身洞穴及地下、水下隐埋物 体，划分松散沉积层序，测定潜水层深度和含水层分布。
⑦甚低频电磁法，用于探测堤基隐伏断层、破碎带、地下、水下隐埋物体以及穿 堤建筑物地下管线。
⑧频率测深法，用于测定基岩埋深，划分松散沉积层序和风化带，探测堤基隐伏 断层、破碎带、堤身洞穴、河床水深、沉积泥沙厚度、地下、水下隐埋物体和穿堤建 筑物地下管线。
⑨电磁感应法，用于测定基岩埋深，探测堤基隐伏断层、破碎带、堤身洞穴、河 床水深、沉积泥沙厚度、地下、水下隐埋物体和穿堤建筑物地下管线。
⑩探地雷达法，用于测定基岩埋深，划分松散沉积层序和风化带，探测堤基隐伏 断层、破碎带、堤身洞穴、河床水深、沉积泥沙厚度、地下、水下隐埋物体和穿堤建 筑物地下管线，测定潜水层深度和含水层分布。
地震法，用于测定基岩埋深，划分松散沉积层序和风化带，测定潜水层深度和 含水层分布，探测堤基隐伏断层、破碎带、堤身洞穴、河床水深、沉积泥沙厚度、含 水层、地下、水下隐埋物体和穿堤建筑物地下管线。
声波法，用于测定基岩埋深，划分松散沉积层序和风化带，探测堤基隐伏断层、 破碎带、含水层、堤身与堤基洞穴、地下、水下隐埋物体和穿堤建筑物地下管线以及 堤防滑坡体的滑动面。
测井法，用于探测堤身洞穴、划分松散沉积层序和风化带，测定潜水层深度和 含水层分布，探测地下、水下隐埋物体。
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