一种输气管道地质灾害预警方法、预警系统及预警终端与流程

本发明涉及地质灾害预防，具体涉及一种输气管道地质灾害预警方法、预警系统及预警终端。

背景技术：

1、在滑坡等地灾监测方面，单体滑坡已经达到实时监测的阶段，监测的内容包括地面位移、地裂缝、地下水位和水温、以及地声等。采用的监测技术手段包括常规人工监测、自动监测以及gps和卫星通信等结合的技术手段。

2、对于管道沿线地质灾害，由于各地地质灾害的特点不同，需要具体问题具体分析。首先明确监测的目的和内容，针对不同的地质问题，选用不同的监测技术。监测内容目前归纳起来主要包括以下几点：

3、地质宏观监测(滑坡、地面沉降、塌陷等)、地表位移监测、深部位移监测、地下水监测、地表水监测、地应力监测、人类活动监测等。

4、在现有技术中，对输气管道所处地理位置进行地质灾害检测的时候，通常都是将传感器设置在相应的管道位置处，对管道的各种应变力以及形变进行监测，但是在采用传感器对管道的数据进行监测的时候，通常传感器测量的量程小，且传感器只能监测在传感器所在点的局部信息，但是在输气管道中，通常都是对一段长距离进行监测，因此，设置的传感器检测管道的地质灾害往往无法实现对长距离的输气管道进行实时检测。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是现阶段对输气管道无法实现对长距离的输气管道进行实时检测，目的在于提供一种输气管道地质灾害预警方法、预警系统及预警终端，解决了对长距离的输气管道进行实时监测的问题。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、第一方面，一种输气管道地质灾害预警方法，包括：

4、确定待预警输气管道所在位置的管道滑坡因素数据，所述管道滑坡因素数据包括一级参数和二级参数；

5、构建地质灾害预警模型，所述地质灾害预警模型包括一级预警模型和二级预警模型；

6、将管道滑坡因素数据输入至地质灾害预警模型，计算待预警输气管道的地质灾害发生总概率p。

7、具体地，所述一级参数的数量为n个，每一个所述一级参数均包括n个二级参数，n为大于2的自然数。

8、具体地，构建地质灾害预警模型的方法包括：

9、建立一级预警模型的判断矩阵：其中aij表示参数i相对于参数j的重要度，i和j均为一级参数；

10、建立n个二级预警模型的判断矩阵：其中buv表示数据u相对于数据v的重要度，u和v均为二级参数；

11、将地质灾害发生概率按照从高到低依次设定为第一等级、第二等级、……第n-1等级和第n等级；

12、确定某一个二级参数发生第h等级的地质灾害发生概率的可能性，h为1-n中任意自然数；

13、建立n个二级参数与不同地质灾害发生概率的可能性的模糊关系矩阵：其中cuh表述第u个二级参数引发第h等级地质灾害发生概率的可能性。

14、具体地，总概率p的计算方法包括：

15、对aij赋值，并计算判断矩阵a的第一权重；

16、对buv赋值，并计算n个判断矩阵b的n个第二权重；

17、对cuh赋值，并计算n个模糊矩阵c获得n个第三权重，并将n个第三权重构成第三矩阵；

18、获得n个第四权重，所述第四权重为对应的第二权重和第三矩阵的乘积；

19、将n个第四权重构成矩阵其中dy为第y个第四权重；

20、将矩阵d与第一权重进行乘积运算，获得矩阵e，并通过加权平均原则计算获得总概率p，其中em为矩阵e中的元素，k为元素em的控制参数。

21、可选地，第一权重/第二权重/第三权重的计算方法包括：

22、计算矩阵中第q行参数的乘积：其中n为矩阵的维数，fqp为aij、buv或cuk；

23、获得权重向量，

24、获得权重w＝(w1,w2,…,wn)；

25、校验判断矩阵a、矩阵b或矩阵c的一致性，若不满足完全一致性要求，则重新对aij、buv或cuk赋值；若满足完全一致性要求，则输出第一权重/第二权重/第三权重；

26、完全一致性要求的检验公式为：f为矩阵a、矩阵b或矩阵c，若ci＜0.10，则判断满足完全一致性要求。

27、可选地，n＝5；

28、所述一级参数包括：坡体结构特征参数、诱发因素参数、管道敷设因素参数、管道本体因素参数、管理因素参数；

29、所述坡体结构特征参数的二级参数包括：地层岩性数据、土体状态数据、滑动面倾角数据、坡体角度数据、坡体植被覆盖情况数据；

30、所述诱发因素参数的二级参数包括：地震烈度数据、坡体含水量数据、24小时最大降雨量数据、工程活动数据以及人口密度数据；

31、所述管道敷设因素参数的二级参数包括：管沟回填土数据、管道保护层数据、管道走向数据、管道埋设位置数据、管道埋深数据；

32、所述管道本体因素参数的二级参数包括：管道材料数据、管道服役时间数据、防腐层状况数据、阴极保护状况数据、管道运行压力数据、管道直径数据；

33、所述管理因素参数的二级参数包括：抗滑加固数据、截水排水数据、管道位移监测数据、地表位移监测数据、管道应力应变力监测数据。

34、可选地，地质灾害等级按照发生概率从高到低依次设定为第一等级、第二等级、第三等级、第四等级和第五等级；

35、当p≥1时，待预警输气管道发生地质灾害的概率为第一等级；

36、当1≥p＞0.8时，待预警输气管道发生地质灾害的概率为第一等级与第二等级之间；

37、当0.8≥p＞0.6时，待预警输气管道发生地质灾害的概率为第二等级与第三等级之间；

38、当0.6≥p＞0.4时，待预警输气管道发生地质灾害的概率为第三等级与第四等级之间；

39、当0.4≥p＞0.2时，待预警输气管道发生地质灾害的概率为第四等级与第五等级之间；

40、当0.2≥p时，待预警输气管道发生地质灾害的概率为第五等级。

41、第二方面，一种输气管道地质灾害预警系统，包括：

42、数据模块模块，其用于确定待预警输气管道所在位置的管道滑坡因素数据，所述管道滑坡因素数据包括一级参数和二级参数；

43、模型建立模块，其用于构建地质灾害预警模型，所述地质灾害预警模型包括一级预警模型和二级预警模型；

44、计算模块，其用于将管道滑坡因素数据输入至地质灾害预警模型，计算待预警输气管道的地质灾害发生总概率p。

45、具体地，所述模型建立模块包括：

46、一级建模模块，其用于建立一级预警模型的判断矩阵；

47、二级建模模块，其用于建立二级预警模型的判断矩阵；

48、三级建模模块，其用于建立二级参数与地质灾害等级的模糊关系矩阵；

49、所述计算模块包括：

50、第一计算模块，其用于计算一级建模模块的判断矩阵的第一权重；

51、第二计算模块，其用于计算二级建模模块的判断矩阵的第二权重；

52、第三计算模块，其用于计算三级建模模块的模糊矩阵的第三权重；

53、第四计算模块，其用于计算第四权重；

54、概率计算模块，其用于计算总概率。

55、第三方面，一种输气管道地质灾害预警终端，包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的一种输气管道地质灾害预警方法的步骤。

56、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

57、本发明通过获取输气管道所在位置的管道滑坡因素数据，并根据一级参数和二级参数建立地质灾害预警模型，然后通过管道滑坡因素数据对长距离输气管道发生地质灾害可能性因素进行监测，根据总概率获得各位置发生地质灾害的总概率，从而可以根据发生概率对输气管道进行针对性监测。