[發明專利]土石壩外部變形監測自動化數據處理與集成的方法

在審

• 申請號: 201710481813.0
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107341344A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 羅天文;徐銳;程翔;吳恒友;柳璐
• 申請（專利權）人: 武漢大學;貴州省水利水電勘測設計研究院
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所42001
• 代理人: 王敏鋒

技術領域

本發明涉及一種用于對土石壩的外部變形數據進行檢測及處理的方法，具體的說是一種土石壩外部變形監測自動化數據處理與集成的方法。

背景技術

目前，現有的國內外土石壩外部變形自動化系統只對各個觀測值的數據進行采集，不對各個觀測值的數據進行數據處理，進而也無法進行坐標轉換，不能與環境量數據進行聯合分析，無法適應不同工程的不同需求。由此可知，目前的土石壩外部變形監測系統的自動化程度較低，因此，人們迫切需要實現土石壩外部變形自動化系統的全自動化及智能化，以對各個觀測值的數據進行自動挑選、處理以及集成，提高數據的準確度與可信度，并提升系統的智能化水平。

發明內容

本發明的目的是為了克服背景技術的不足之處，而提供一種土石壩外部變形監測自動化數據處理與集成的方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案為：土石壩外部變形監測自動化數據處理與集成的方法，其特征在于：它包括如下步驟，

步驟一：外部變形監測自動化數據的自動挑選，

首先通過測量機器人對土石壩的外觀測點進行多個測回的自動化測量，并將外觀測點的測量值作為觀測值，所述觀測值包括北方向觀測值和東方向觀測值，然后根據測量時間的先后順序對觀測值進行排序，再通過ETL模塊自動選擇每個監測點最后一個測回的數據，當最后一個測回沒有數據時，ETL模塊選擇最后一個測回沒有數據的上一個測回的數據，直至ETL模塊選擇到的最后一個測回具有數據為止，接著將選擇后的測值數據進行臨時存儲，最后將臨時存儲數據作為成果值；

步驟二：成果值自動計算存儲，

首先將北方向的觀測值的大地坐標通過坐標轉換公式轉換成上下游觀測值的大壩坐標，將東方向觀測值的大地坐標通過坐標轉換公式轉換成左右岸觀測值的大壩坐標，轉換公式如下：

X_i＝(CorN_i-2508447)*cosθ+(CorE_i-650212.59)*sinθ (1)

Y_i＝(CorE_i-650212.59)*cosθ-(CorN_i-2508447)*sinθ (2)

其中，CorN_i為監測點北方向大地坐標觀測值；CorE_i為監測點東方向大地坐標觀測值；θ為轉換角度，X_i為上下游觀測值的大壩坐標，Y_i為左右岸觀測值的大壩坐標；

接著將上下游觀測值的大壩坐標通過計算轉換成觀測點的上下游位移量，將左右岸觀測值的大壩坐標通過計算轉換成觀測點的左右岸位移量；

DBX_i＝(X_i-X⁰)*1000+AutoX_i (3)

DBY_i＝(Y_i-Y₀)*1000+AutoY_i (4)

其中，DBX_i為監測點上下游位移量；X_i為(1)式中的結果；X₀為上下游觀測值的基準值；AutoX_i為人工觀測的上下游累計位移量；DBY_i為監測點左右岸位移量；Y_i為(2)式中的結果；Y₀為左右岸觀測值的基準值；AutoY_i為人工觀測的左右岸累計位移量；

步驟三：粗差智能化識別，

首先將步驟二中計算的觀測點的上下游位移量按照時間序列從先到后取上下游平均值，接著取上下游位移量與上下游平均值的上下游差值，然后取每個上下游位移量的標準差，最后將上下游差值和三倍的上下游位移量的標準差進行比較，如果上下游差值大于三倍的上下游位移量的標準差，那個該上下游平均值為異常值，須剔除；如果上下游差值不大于三倍的上下游位移量的標準差，那個該測量值為正常值，須保留；

首先將步驟二中計算的觀測點的左右岸位移量按照時間序列從先到后取左右岸平均值，接著取左右岸位移量與左右岸平均值的左右岸差值，然后取每個左右岸位移量的標準差，最后將左右岸差值和三倍的左右岸位移量的標準差進行比較，如果左右岸差值大于三倍的左右岸位移量的標準差，那個該左右岸平均值為異常值，須剔除；如果左右岸差值不大于三倍的左右岸位移量的標準差，那個該測量值為正常值，須保留；

步驟四：集成入庫，