一种城市地面塌陷监测系统、方法、介质及设备与流程

本技术涉及地面塌陷监测，具体涉及一种城市地面塌陷监测系统、方法、介质及设备。

背景技术：

1、随着城市轨道交通、地下管网等地下工程的快速发展，地下空间日益紧凑，地下水开采量大，导致地层次生沉降，地表垂直位移和开裂等地面塌陷灾害时有发生。

2、现有的地面塌陷监测手段以人工定期巡查为主，监测范围和频次都十分有限，无法实现对地面隐患点的全面、动态、实时监测，难以预警和防范地面塌陷事故的发生。虽然目前也有利用gps技术的地面变形监测系统，但现有监测系统更关注的是对已发生塌陷的事后监测，而对发生前的预警监测不足，从而不能及时对塌陷事故进行预防，导致较大的地面安全隐患。

技术实现思路

1、本技术提供了一种城市地面塌陷监测系统，可以实时自动化地对目标区域进行监测预警并进行可视化的展示，从而可以及时对塌陷事故进行预防，降低地面安全隐患。

2、第一方面，本技术提供了一种城市地面塌陷监测系统，所述方法包括：

3、数据采集模块，用于对目标区域的多个隐患点进行数据采集，得到各隐患点对应的原始监测数据；

4、数据处理模块，用于对各所述原始监测数据进行数据预处理，得到各所述隐患点对应的标准监测数据；

5、预警分析模块，用于将各所述标准监测数据与对应的预设标准范围进行对比，得到对比结果，基于所述对比结果确定各所述隐患点的预警信息，根据各所述隐患点的标准监测数据以及对应的预警信息生成所述目标区域对应的数据监测报告；

6、数据展示模块，用于响应于各屏幕端发送的展示请求，基于各所述展示请求向对应的屏幕端发送数据监测报告，以使各所述屏幕端按照对应的展示模板展示所述数据监测报告。

7、通过采用上述技术方案，实现了对城市多个隐患点的全面监测数据采集，并对数据进行规范化处理，能够实现对目标区域的地面塌陷隐患点进行精确、动态、主动的监测，并通过将标准监测数据与预设标准范围的对比，可以实现对地面隐患进行预警分析，进行风险预判，并基于隐患点的预警信息生成监测报告，以使各屏幕端对监测报告进行可视化展示，实现了对目标区域的自动化监测和预警并进行可视化的展示，从而可以及时对塌陷事故进行预防，降低地面安全隐患。

8、可选的，所述数据处理模块，用于对各所述原始监测数据进行数据预处理，得到各所述隐患点对应的标准监测数据，包括：所述数据处理模块，具体用于对各所述隐患点对应的原始监测数据进行解析，得到解析后的各监测指标数据；对各所述监测指标数据进行补充计算以及标准转换，得到统一的监测指标数据；对各所述统一的监测指标数据进行数据清洗和排重处理，得到各所述隐患点对应的标准监测数据。

9、通过采用上述技术方案，实现了对来自异构设备的原始监测数据进行规范化提质的处理，通过解析、补值、清洗等环节的有机配合，最终实现了监测数据的标准化转换。这种标准化处理，克服了原始数据格式和质量的不均匀性，将数据提升到可直接支持统一分析的状态。这样，后续的预警分析模块可以建立在高质量的标准化数据集之上，其进行的各类判定和计算将更加准确可靠。

10、可选的，所述预警分析模块，用于将各所述标准监测数据与对应的预设标准范围进行对比，得到对比结果，包括：所述预警分析模块，具体用于将各所述标准监测数据与对应的预设标准范围进行对比；判断各所述标准监测数据是否超出对应的预设标准范围；若存在超过对应的预设标准范围的目标标准监测数据，则确定对比结果为所述目标标准监测数据对应的隐患点为预警隐患点；若不存在超过对应的预设标准范围的目标标准监测数据，则确定对比结果为所述各所述标准监测数据对应的隐患点为正常隐患点。

11、通过采用上述技术方案，通过自动提取标准监测数据并与对应的预设标准范围进行逐一对比，可以不依赖人工参与即实现对隐患点当前状态的判定。相比单一的阈值预警，实现了对隐患点状态的更加细致的区分，将隐患点明确划分为已发生预警和当前正常两个类别，为后续的差异化响应处理奠定了基础。

12、可选的，所述预警分析模块，用于基于所述对比结果确定各所述隐患点的预警信息，包括：所述预警分析模块，具体用于若所述对比结果中存在所述预警隐患点，则计算所述预警隐患点的标准监测数据与对应预设标准范围之间的数据差；基于所述数据差以及预设的数据差与预警级别的对应关系，确定所述预警隐患点的预警级别；根据所述预警级别生成各所述预警隐患点对应的第一预警信息；若所述对比结果中存在所述正常隐患点，则将所述正常隐患点对应的标准监测数据输入至训练好的隐患预测模型中，得到输出的预测结果，基于所述预测结果生成各所述正常隐患点的第二预警信息；将各所述第一预警信息和各所述第二预警信息作为所述各所述隐患点的预警信息。

13、通过采用上述技术方案，对已发预警的隐患点，系统可以自动计算监测数据超出安全阈值的具体差值，据此确定不同级别的预警状况。对当前无预警的隐患点，利用事先训练的智能预测模型，输入其监测数据进行模型预测，判断这一隐患点未来发生问题的概率，实现智能的预判预警。由此形成的差值预警和预测预警相结合的混合预警信息，实现了对已发生隐患和可能隐患的全面覆盖，大幅扩展了系统的监测与预警范围，从而可以及时对塌陷事故进行预防，降低地面安全隐患。

14、可选的，所述屏幕端包括大屏幕端，所述数据展示模块，用于响应于各屏幕端发送的展示请求，基于各所述展示请求向对应的屏幕端发送数据监测报告，以使各所述屏幕端按照对应的展示模板展示所述数据监测报告，包括：所述数据展示模块，用于响应于各屏幕端发送的展示请求，若所述展示请求为所述大屏幕端发出，则获取所述数据监测报告中的各监测设备信息、各隐患点对应的地理位置信息、各隐患点对应的负责人员信息以及各隐患点对应的预警信息；将所述监测设备信息、地理位置信息、负责人员信息以及预警信息按照所述大屏幕端对应的第一展示模板生成第一展示内容，将所述第一展示内容发送至所述大屏幕端，以使所述大屏幕端展示所述第一展示内容。

15、通过采用上述技术方案，获取监测报告中的各类核心信息，包括设备、位置、人员和预警等数据。然后根据预设的大屏展示模板，采用直观的视觉化方式进行信息展示，如地图定位各监测点，信息框展示详情等。这种可视化展示方式，充分利用了大屏端的展示优势，以更加直观生动的形式将监测核心信息呈现给用户，有利于快速把握监测状态，形成场景化的风险认知。

16、可选的，所述屏幕端包括小屏幕端，所述数据展示模块，用于响应于各屏幕端发送的展示请求，基于各所述展示请求向对应的屏幕端发送数据监测报告，以使各所述屏幕端按照对应的展示模板展示所述数据监测报告，包括：所述数据展示模块，用于响应于各屏幕端发送的展示请求，若所述展示请求为所述小屏幕端发出，则获取当前登录所述小屏幕端的用户信息，并获取与所述用户信息相关联的隐患点列表，在所述数据监测报告中提取出所述隐患点列表中各隐患点对应的数据监测信息，将所述隐患点列表以及所述数据监测信息发送至所述小屏幕端，以使所述小屏幕端展示所述隐患点列表以及所述数据监测信息。

17、通过采用上述技术方案，提取当前登录小屏幕端的用户信息，确定该用户关联的隐患点，形成专属的隐患点列表。然后从监测报告中提取该用户对应隐患点的数据监测信息。最后以小屏端简洁的展示模板，对用户发送关联的隐患点监测信息。这种基于用户账户的个性化数据展示方式，方便用户实时掌握地质灾害整体的安全状态，及时采取相应防御措施，实现地质灾害多指标的自动化监测与预警工作，起到防灾减灾的作用。

18、可选的，所述系统还包括：解决方案生成模块，响应于各屏幕端发送的解决方案请求，基于所述解决方案请求生成各所述隐患点对应的解决方案，并将各所述解决方案发送至对应屏幕端，以使各所述屏幕端显示所述解决方案，所述解决方案至少包括解决人员、隐患点位置、所需准备的工具。

19、通过采用上述技术方案，当各端用户发出方案生成请求后，系统能够智能提取对应预警点的状态信息，并与事先构建的解决方案知识库进行匹配，由此形成针对该预警点的个性化解决方案。生成的方案会包含负责人员、具体位置、所需工具等关键信息，以点面结合的方式直击预警点的应急处理要害，有助于后续对隐患点进行处理。

20、在本技术的第二方面提供了一种城市地面塌陷监测方法，所述方法包括：

21、对目标区域的多个隐患点进行数据采集，得到各隐患点对应的原始监测数据；

22、对各所述原始监测数据进行数据预处理，得到各所述隐患点对应的标准监测数据；

23、将各所述标准监测数据与对应的预设标准范围进行对比，得到对比结果，基于所述对比结果确定各所述隐患点的预警信息，根据各所述隐患点的标准监测数据以及对应的预警信息生成所述目标区域对应的数据监测报告；

24、响应于各屏幕端发送的展示请求，基于各所述展示请求向对应的屏幕端发送数据监测报告，以使各所述屏幕端按照对应的展示模板展示所述数据监测报告。

25、通过采用上述技术方案，实现了对城市多个隐患点的全面监测数据采集，并对数据进行规范化处理，能够实现对目标区域的地面塌陷隐患点进行精确、动态、主动的监测，并通过将标准监测数据与预设标准范围的对比，可以实现对地面隐患进行预警分析，进行风险预判，并基于隐患点的预警信息生成监测报告，以使各屏幕端对监测报告进行可视化展示，实现了对目标区域的自动化监测和预警并进行可视化的展示，从而可以及时对塌陷事故进行预防，降低地面安全隐患。

26、在本技术的第三方面提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行上述的方法步骤。

27、在本技术的第四方面提供了一种电子设备，包括：处理器和存储器；其中，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序适于由所述处理器加载并执行上述的方法步骤。

28、综上所述，本技术实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

29、1、实现了对城市多个隐患点的全面监测数据采集，并对数据进行规范化处理，能够实现对目标区域的地面塌陷隐患点进行精确、动态、主动的监测，并通过将标准监测数据与预设标准范围的对比，可以实现对地面隐患进行预警分析，进行风险预判，并基于隐患点的预警信息生成监测报告，以使各屏幕端对监测报告进行可视化展示，实现了对目标区域的自动化监测和预警并进行可视化的展示，从而可以及时对塌陷事故进行预防，降低地面安全隐患；

30、2、对已发预警的隐患点，系统可以自动计算监测数据超出安全阈值的具体差值，据此确定不同级别的预警状况。对当前无预警的隐患点，利用事先训练的智能预测模型，输入其监测数据进行模型预测，判断这一隐患点未来发生问题的概率，实现智能的预判预警。由此形成的差值预警和预测预警相结合的混合预警信息，实现了对已发生隐患和可能隐患的全面覆盖，大幅扩展了系统的监测与预警范围，从而可以及时对塌陷事故进行预防，降低地面安全隐患；

31、3、当各端用户发出方案生成请求后，系统能够智能提取对应预警点的状态信息，并与事先构建的解决方案知识库进行匹配，由此形成针对该预警点的个性化解决方案。生成的方案会包含负责人员、具体位置、所需工具等关键信息，以点面结合的方式直击预警点的应急处理要害，有助于后续对隐患点进行处理。