技术特征：
1.一种根据温度变化自动预警的浅层地温能冷堆积监测系统，其特征在于：包括：温度检测系统；用于提取浅层地温数据信息，以实时获取浅层地温信息特征； 所述温度检测系统具有定位系统，使所提取的数据信息具有位置显示；温度分析系统；根据浅层地温数据信息衡量是否存在浅层地温能冷堆积问题，传输温度分析系统输出的数据信息；预警装置；根据温度分析系统分析的数据结果对数据信息进行预警，当温度高于设置的预定值时，提示用户；大屏幕显示装置；用于显示温度分析系统分析出的数据信息并实时进行信息滚动，以实时提醒浅层地温能冷堆积信息；控制中心；用于控制浅层地温能冷堆积信息，接收并发送不同模块信息控制指令；钻探模块，用于挖掘浅层地质，以便于测量浅层地温数据信息；远程监控终端；接收控制中心的指令，通过无线通信方式实时接收控制中心输出的数据信息；其中：所述控制中心分别与温度检测系统、温度分析系统、预警装置、大屏幕显示装置、钻探模块和远程无线通信接口连接，所述远程无线通信接口与远程监控终端连接。2.根据权利要求1所述的一种根据温度变化自动预警的浅层地温能冷堆积监测系统，其特征在于：所述温度检测系统包括控制单元和与所述控制单元连接的温度传感器、湿度传感器、压力检测模块、定位模块和无线通信接口，其中所述温度传感器为用于提取地层温度的地热温度信息，湿度传感器用于提取地层湿度，压力检测模块用于检测地表，定位模块用于标定温度检测的位置，无线通信接口用于发射检测到的温度、湿度、压力和定位数据信息。3.根据权利要求1所述的一种根据温度变化自动预警的浅层地温能冷堆积监测系统，其特征在于：所述温度分析系统包括fpga控制模块、arm控制模块和可编程控制器，所述fpga控制模块和arm控制模块双向连接，所述fpga控制模块设置有输入模块、输出模块和交互接口，所述arm控制模块设置有振荡器和时序模块，所述可编程控制器设置有程序存储器和接口模块，所述arm控制模块还连接有数据存储器、可编程i/o接口、定时器/计数器模块和可编程全双工串行口，其中振荡器和时序模块外设有时钟模块，可编程控制器外部设置有接口模块，可编程i/o接口连接有并行口模块，定时器/计数器模块外部连接有计时模块，可编程全双工串行口外部连接有串行通信模块，其中所述可编程控制器还设置有基于人工鱼群优化算法模型，以实现温度数据信息的分析。4.根据权利要求3所述的一种根据温度变化自动预警的浅层地温能冷堆积监测系统，其特征在于:人工鱼群优化算法模型包括温度感知模型、适应度模型、迭代模型、最优解模型和感知输出模型，其中所述温度感知模型的输出端与适应度模型的输入端连接，所述适应度模型的输出端与迭代模型的输入端连接，所述迭代模型的输出端与最优解模型的输入端连接，所述最优解模型的输出端与感知输出模型的输入端连接，其中所述温度感知模型用于感知地热温度数据信息，所述适应度模型用于调整温度感知过程中的数据信息，所述迭代模型用于不断地迭代计算以感知地热温度数据信息，所述最优解模型用于输出温度感知时最接近温度阈值的温度，所述感知输出模型用于属于大于或者等于阈值设置的温度值。
5.根据权利要求4所述的一种根据温度变化自动预警的浅层地温能冷堆积监测系统，其特征在于:人工鱼群优化算法模型实现温度预警的方法为：步骤一：通过温度感知模型实现不同区域浅层地温数据信息的感知；感知模型为：（1）式（1）中，设置预警温度为t，表示温度感知模型感知到信息，当时，将存在预警输出；当时，则继续感知不同区域浅层地温数据信息，其中x表示人工鱼群优化算法模型中的人工鱼群数据元素状态，rand()表示为介于0.6-0.9之前的随机常数，visual表示人工鱼群优化算法模型中中人工鱼视野；步骤二：通过适应度模型提高人工鱼群优化算法模型的计算能力，实现浅层地温数据信息的快速计算，在适应度模型计算过程中，设置人工鱼群优化算法模型中的不同区域温度数据参数，其中鱼群总数记作为n，δ为人工鱼群优化算法模型中的拥挤度因子，dij=|| xi
ꢀ‑ꢀ
xj ||表示个体鱼i和j之间的距离，即同一种检索条件下不同地表温度区域之间的关系远近，聚群行为设置为swarm()，表示不同地表温度区域之间信息汇集程度，追尾行为设置为follow()，follow()设置为不同浅层地温数据之间信息交互程度，随机行为设置为move()，即不同浅层地温数据信息的随机交互能力，觅食行为设置为prey()，表示通过一种数据信息检索另一种数据信息的能力，行为评价函数设置为evaluate()，yi= f（xi）表示浅层地温数据信息预警输出的目标函数；步骤三：通过迭代模型对不同区域的浅地层温度进行反复计算，其中迭代模型输出数据函数信息为：（2）式（2）中，step表示人工鱼群优化算法模型中鱼群搜索的幅度，表示温度感知模型当前感知到浅层地温数据信息， x
next
表示人工鱼经过迭代计算后所感知浅层温度数据信息；步骤四：通过最优解模型将最接近浅层地温数据信息阈值的温度检索出；函数表达式为：（3）式（3）中，当人工鱼在可清晰观察的范围内寻找到附近浅层低温的同类温度数据信息时记作为n
c
，并得到中心状态为xc，同时afs的拥挤度小于δ，此时进一步，否则转为觅食的行为，
方程式为：（4）式（4）中，表示不同区域地温之间的温度差；当检索到的最佳温度时，其状态记作为x
j
，则拥挤度小于δ，则继续迭代计算与输出，方程式为：（5）式（5）中，若未能满足终止条件，寻不到最优解，通过以下表达式检索地表地热温度；目标函数输出：（6）式（6）中，y
i
= f（x
i
）表示目标函数，x
i
表示人工鱼当前所在的位置，rand()表示大于0的随机数，step表示步长，x
j
表示人工鱼视野范围内一个新的状态，若该值不符合鱼群追尾一粒子群策略，则进行鱼群觅食，若温度检索鱼群追尾一粒子群，进行鱼群聚群，同时进行计算鱼群觅食，若鱼群觅食结束同样进行鱼群聚群计算，鱼群聚群符合寻找最优解的条件，则输出预警数据信息；如果在此刻状态下未能寻找到最佳预警数据信息，采用跳出局部寻找，则采取随机行为，方程式为：（7）式（7）中，表示人工鱼群优化算法模型当前位置或下一步位置。6.根据权利要求1所述的一种根据温度变化自动预警的浅层地温能冷堆积监测系统，其特征在于:所述预警装置为声光报警或者语音报警。7.根据权利要求1所述的一种根据温度变化自动预警的浅层地温能冷堆积监测系统，其特征在于:所述大屏幕显示装置的尺寸大于40英寸，通过滚动式显示温度预警信息。8.根据权利要求1所述的一种根据温度变化自动预警的浅层地温能冷堆积监测系统，其特征在于:所述钻探模块为钻探，深度小于200m。9.根据权利要求1所述的一种根据温度变化自动预警的浅层地温能冷堆积监测系统，其特征在于:所述远程监控终端为具有蓝牙、wifi或者无线数据通信接口的计算机、平板电脑或者智能手机。
技术总结
本发明公开一种根据温度变化自动预警的浅层地温能冷堆积监测系统，涉及监视技术领域，解决的问题是浅层地温能冷堆积监测，采用的方案是系统包括：温度检测系统、温度分析系统、预警装置、大屏幕显示装置、控制中心和远程监控终端；其中：所述控制中心分别与温度检测系统、温度分析系统、预警装置、大屏幕显示装置和远程无线通信接口连接，所述远程无线通信接口与远程监控终端连接。本发明能够实现浅层地温检测，通过温度检测系统提取浅层地温数据信息，以实时获取浅层地温信息特征；并引入人工智能计算方法，以实时计算不同区域的温度，本发明提高了浅层地温的实时监测能力。发明提高了浅层地温的实时监测能力。发明提高了浅层地温的实时监测能力。
技术研发人员：李常锁 张莉莉 安美艳 王涛 周波 丁冠涛 赵燕
受保护的技术使用者：山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队（山东省地矿工程勘察院）
技术研发日：2022.05.25
技术公布日：2022/6/24