[發明專利]一種基于無線傳感器網絡的滑坡預警方法

有效

• 申請號: 201611267204.7
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN106658381B
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 史天運;呂曉軍;陳詠梅;王小書;陳瑞鳳;端嘉盈;徐春婕;韓宗源;王忠英;白偉;李君;楊棟;周棟;李健;李建玉;昝納
• 申請（專利權）人: 中國鐵道科學研究院電子計算技術研究所;北京經緯信息技術公司;中國鐵道科學研究院
• 主分類號: H04W4/38
• 分類號: H04W4/38;H04L29/08
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

1.一種基于無線傳感器網絡的滑坡預警方法，其特征在于，包括：

每隔預設周期，無線傳感器網絡WSN中的匯聚節點廣播數據收集請求信息，以使所述WSN中的各采集節點在接收到所述數據收集請求信息后，根據各采集節點對應的數據發送時間，發送所采集的環境數據到所述匯聚節點；

所述匯聚節點將接收到的環境數據進行存儲；

所述匯聚節點根據存儲的環境數據以及預設的預警閾值，確定是否進行滑坡預警。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述匯聚節點根據存儲的環境數據以及預設的預警閾值，確定是否進行滑坡預警，包括：

所述匯聚節點對存儲的環境數據進行分析，剔除異常的環境數據，并根據預設的預警閾值以及剔除異常的環境數據后的剩余的環境數據，確定是否進行滑坡預警；

所述預設周期通過下式得到：

預設周期＝預設常數×(所述WSN中采集節點的數目×預設的發送時槽長度)；

相應地，所述數據收集請求信息中攜帶有所述發送時槽長度以及所述匯聚節點的編號。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述WSN中的各采集節點在接收到所述數據收集請求信息后，根據各采集節點對應的數據發送時間，發送所采集的環境數據到所述匯聚節點，包括：

所述WSN中的各采集節點在接收到所述數據收集請求信息后，根據所述數據收集請求信息中攜帶的所述發送時槽長度，確定各采集節點對應的數據發送時間；根據各采集節點對應的數據發送時間，發送所采集的環境數據到所述匯聚節點；

所述各采集節點對應的數據發送時間＝各采集節點的編號×所述發送時槽長度。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述采集的環境數據中攜帶有采集節點的編號、匯聚節點的編號以及環境數據的類型；

所述環境數據的類型包括：土壤溫濕度、傾角、雨量和沉降位移。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述匯聚節點將接收到的環境數據進行存儲，包括：

所述匯聚節點將接收到的環境數據進行存儲，存儲信息包括：采集節點的編號、環境數據接收的時間以及環境數據的類型。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述存儲信息還包括：各類型環境數據對應的預設的存儲時長。

7.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述匯聚節點對存儲的環境數據進行分析，剔除異常的環境數據，包括：

所述匯聚節點將接收到的各采集節點所采集的環境數據中攜帶的信息不全或錯誤格式的環境數據剔除，得到各采集節點剩余的環境數據；

所述匯聚節點統計所述各采集節點剩余的環境數據的個數；

所述匯聚節點基于所述各采集節點剩余的環境數據的個數，確定并各采集節點對應的肖維納特系數以及確定各采集節點發送環境數據的平均值；

所述匯聚節點基于所述各采集節點剩余的環境數據的個數以及所述各采集節點發送環境數據的平均值，確定各采集節點發送環境數據的標準差；

所述匯聚節點依據肖維納特法對所述各采集節點剩余的環境數據進行可疑判斷，并舍棄可疑數據。

8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述剔除異常的環境數據之后，還包括：

所述匯聚節點判斷當前周期內所述各采集節點剩余的環境數據個數是否為0，將為0的采集節點的故障指數加1，并將不為0的采集節點的故障指數置0；

所述匯聚節點判斷各采集節點的故障指數是否大于預設值，生成故障報警信息，所述故障報警信息中攜帶有故障指數大于預設值的采集節點的編號。

9.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述根據預設的預警閾值以及剔除異常的環境數據后的剩余的環境數據，確定是否進行滑坡預警，包括：

預先設置所述各類型環境數據對應的預警閾值，當環境數據的采集值超出該環境數據的類型對應的預警閾值時，對各采集節點環境數據采集值進行分析，確定是否進行滑坡預警。

10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述當環境數據的采集值超出該環境數據的類型對應的預警閾值時，對各采集節點環境數據采集值進行分析，確定是否進行滑坡預警，包括：

所述匯聚節點判斷當前周期內各采集節點發送環境數據的平均值是否均沒有超出環境數據的類型對應的預警閾值，若否，則將當前周期內各采集節點發送環境數據的平均值進行加權分析，從而對發生山體滑坡的可能性進行評估；

預先劃分預警機制為三個層次，低危險程度預警，中危險程度預警以及高危險程度預警，并為每個層次的預警設定相應的解決措施；

根據發生山體滑坡的可能性選擇使用預警層次。