用于滑坡位移沉降测量的北斗高精度自动化监控系统的制作方法

本发明涉及数据采集领域，特别涉及用于滑坡位移沉降测量的北斗高精度自动化监控系统。

背景技术：

地面沉降、滑坡、岩溶塌陷……地质灾害是让油气管道运营管理者头痛的问题。虽然有诸多检测手段，但对地质灾害的监测、预警始终没有非常成熟的方案。我国大多数油气田多处于比较偏僻和环境条件较差的区域，通讯系统也相对落后。恶劣的自然环境和艰苦的工作条件，影响着能源的勘探和开发，尤其是油气资源比较丰富的川渝地区、鄂尔多斯盆地、塔里木盆地、准噶尔盆地等，都是环境相对艰苦的典型代表。石油天然气行业的工作区大多地处荒漠野外乃至茫茫大海这一特点，导致勘探难度大。油气田开发中其工作参数的实时采集和监控传输，一直是困扰油气生产安全的难题。以人工巡检为主的工作模式，既耗费时间、人力、物力，又存在安全隐患。

技术实现要素：

为了解决上述不足的缺陷，本发明提供了用于滑坡位移沉降测量的北斗高精度自动化监控系统，本发明的北斗卫星系统在石油天然气行业的首次成功应用，可实现远程、广域空间的油气管道、油井、天然油气井的生产和储运过程的实时监控，且覆盖面大、不受地域状况影响、不受天气影响，解决了石油天然气行业各种远程设备与生产管理部门之间实时双向通讯的难题。

本发明提供了用于滑坡位移沉降测量的北斗高精度自动化监控系统，包括北斗导航系统，所述北斗导航系统用于获得地面线的点云数据；数据处理系统，所述数据处理系统用于对上述获得的点云数据进行处理，以及根据点云数据中的滑坡位移沉降类点进行数据建模和高程内插获得滑坡位移沉降线；检查和编辑系统，所述检查和编辑系统用于将所述获得的滑坡位移沉降线在可视化图形环境中进行绘制，通过叠加lidar点云和dom数据，对生成的滑坡位移沉降线进行可视化检查和编辑，最终生成滑坡位移沉降线数据，所述检查和编辑系统连接有数据层、服务层和用户层。

上述的用于滑坡位移沉降测量的北斗高精度自动化监控系统，其中，所述北斗导航系统用于获得地面线的点云数据包括：确定路线方案，所述确定路线方案通过若干个中桩坐标点进行表达；根据上述的中桩坐标生成各个线路的中线，沿着路线的前进方向按相应间隔生成垂直于路线的矩形格网。

上述的用于滑坡位移沉降测量的北斗高精度自动化监控系统，其中，所述数据处理系统用于对上述获得的点云数据进行处理，以及根据点云数据中的滑坡位移沉降类点进行数据建模和高程内插获得滑坡位移沉降线包括：根据提供的中桩坐标生成地面线的剖线，设置阈值t1，提取到横断面剖线平面距离小于t1的分类后激光点，并作为生成地面线的备选点。

上述的用于滑坡位移沉降测量的北斗高精度自动化监控系统，其中，将提取出到横断面剖线平面距离小于t1范围内的激光点在平面上向地面线剖面线作垂线，根据垂线距离的大小设定阈值t2(t2<t1)，将到剖面线距离在t2范围内的点，以垂足点的平面位置和激光点的高程作为地面线上的点，并生成初始地面线。

上述的用于滑坡位移沉降测量的北斗高精度自动化监控系统，其中，用于可及早进行分析、诊断，及时排除故障，减少停产时间，避免不必要的能源浪费，提高油气井管理水平和生产效率。

上述的用于滑坡位移沉降测量的北斗高精度自动化监控系统，其中，能够对采油气设备安全生产进行实时监测与控制，在出现异常情况时，通过报警系统进行报警。

本发明具有以下有益效果：1、本发明的北斗卫星系统在石油天然气行业的首次成功应用，可实现远程、广域空间的油气管道、油井、天然油气井的生产和储运过程的实时监控，且覆盖面大、不受地域状况影响、不受天气影响，解决了石油天然气行业各种远程设备与生产管理部门之间实时双向通讯的难题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明提供的用于滑坡位移沉降测量的北斗高精度自动化监控系统的运行流程图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

参照图1所示，本发明提供了用于滑坡位移沉降测量的北斗高精度自动化监控系统，包括北斗导航系统，所述北斗导航系统用于获得地面线的点云数据；数据处理系统，所述数据处理系统用于对上述获得的点云数据进行处理，以及根据点云数据中的滑坡位移沉降类点进行数据建模和高程内插获得滑坡位移沉降线；检查和编辑系统，所述检查和编辑系统用于将所述获得的滑坡位移沉降线在可视化图形环境中进行绘制，通过叠加lidar点云和dom数据，对生成的滑坡位移沉降线进行可视化检查和编辑，最终生成滑坡位移沉降线数据，所述检查和编辑系统连接有数据层、服务层和用户层。

在本发明一优选但非限制的实施例中，所述北斗导航系统用于获得地面线的点云数据包括：确定路线方案，所述确定路线方案通过若干个中桩坐标点进行表达；根据上述的中桩坐标生成各个线路的中线，沿着路线的前进方向按相应间隔生成垂直于路线的矩形格网。

在本发明一优选但非限制的实施例中，所述数据处理系统用于对上述获得的点云数据进行处理，以及根据点云数据中的滑坡位移沉降类点进行数据建模和高程内插获得滑坡位移沉降线包括：根据提供的中桩坐标生成地面线的剖线，设置阈值t1，提取到横断面剖线平面距离小于t1的分类后激光点，并作为生成地面线的备选点。

在本发明一优选但非限制的实施例中，将提取出到横断面剖线平面距离小于t1范围内的激光点在平面上向地面线剖面线作垂线，根据垂线距离的大小设定阈值t2(t2<t1)，将到剖面线距离在t2范围内的点，以垂足点的平面位置和激光点的高程作为地面线上的点，并生成初始地面线。

在本发明中，使用该方案，截至8月15日，位于河北省廊坊市固安县的中国石油集团公司固安卫星基地，由中国石油管道局通信公司自主研发的北斗高精度自动化监控系统运行一个半月来，实现了平稳运行，监控精准，负责该系统的有关人员表示，这个系统可以对油气管道、站场及阀室周围自然环境进行实时监测，测量管道周围环境的滑坡位移沉降精度可达到毫米级，为管道平稳运行提供全天候、大范围自动化监控服务。

在本发明中，尤其是该系统能够对采油气设备安全生产进行实时监测与控制，在出现异常情况时，迅速报警，防患于未然。

在本发明中，系统具有价格便宜、设备体积小，安装、维护和使用方便的优点，管理部门通过计算机就可直接了解各抽油气井参数的变化规律，据此可及早进行分析、诊断，及时排除故障，减少停产时间，避免不必要的能源浪费，提高油气井管理水平和生产效率。本发明的这个系统的优势还在于可以实现全天候不间断实时监测，实现事前预警、事中处理、事后统计分析；既不会受地形地貌及天气变化的影响，又能主动提供及时精准的监测信息；无需人员值守，减少人工巡检，提高监测效率；支持短信、邮件及北斗短报文等多种预警方式；尤其是在处于恶劣自然环境时，一旦遭遇地震、台风等重大灾害及突发事件，北斗高精度自动化监控系统就是抢险救灾的生命线，既可以及时报告灾害位置，又可以做到无延时通信，最大限度减少损失。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。