一种基于大数据的堤防护岸安全预警方法及系统与流程

本发明涉及安全预警系统，尤其涉及一种基于大数据的堤防护岸安全预警方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质。

背景技术：

1、堤防护岸工程指在河口、江、湖、海岸地区，对原有岸坡采取砌筑加固的措施，用以防止波浪、水流的侵袭、淘刷和在土压力、地下水渗透压力作用下造成的岸坡崩坍。堤防护岸作为构建流域防洪体系的重要建筑物，其具有防止决堤、漫顶，保护沿岸居民生命财产安全的关键作用。

2、目前，堤防护岸的安全预警主要依赖于人工巡查和定点监测。人工巡查通常由专业人员定期对堤防护岸进行检查，记录和报告其所发现的隐患。定点监测则是通过在堤防护岸某一位置设置监测仪器，并通过监测仪器实时监测该堤段安全。

3、虽然上述方法能够实现堤防护岸的安全预警，但是，人工巡查的方式存在信息采集不全面、监测频率低、采集速度慢等问题，而定点监测得到的参考数据少，且易出现异常数据，因此，难以真实反映整个堤防护岸的安全状况。

技术实现思路

1、本发明提供一种基于大数据的堤防护岸安全预警方法、计算机可读存储介质，其主要目的在于提高对堤防护岸进行安全预警的及时性及准确性。

2、为实现上述目的，本发明提供的一种基于大数据的堤防护岸安全预警方法，包括：

3、接收安全预警指令，基于安全预警指令确认出安全预警环境，其中安全预警环境包括：目标水域、样本检测单元、数据采集单元及预警提示单元，其中，样本检测单元包括抗压测试器及抗冲测试器；

4、获取组堤防护岸样本，对组堤防护岸样本中每一组堤防护岸样本均执行如下操作：

5、利用抗压测试器及堤防护岸样本获取初步检测样本及抗压值，利用抗冲测试器检测初步检测样本，得到抗冲值；

6、分别汇总所述抗压值及抗冲值，得到个抗压值及个抗冲值，利用个抗压值计算水压阈值，利用个抗冲值计算流速阈值；

7、可选地，所述利用数据采集单元检测所述目标水域，得到个初始数据组，包括：

8、启动数据采集单元，其中，数据采集单元包括个测试单元，其中，测试单元包括：压力传感器及旋桨式流速仪；

9、基于所述个测试单元、目标水域及预设的位置序列获取个初始数据组，其中，位置序列中包括个监测位置，且监测位置与所述测试单元一一对应，初始数据组由水压值及流速值所构成

10、所述利用个初始数据组及水压阈值获取预警数据组集，包括：

11、利用水压阈值获取剔除范围；

12、对个初始数据组中每一个初始数据组均执行如下操作：

13、若初始数据组所对应的水压值满足所述剔除范围，则将该初始数据组标识为异常数据组，汇总所述异常数据组，得到p个异常数据组，其中，p为大于等于0的整数；

14、对p个异常数据组中的异常数据组均执行如下操作：

15、利用预构建的更新关系式、异常数据组及个初始数据组计算更新数据组，利用更新数据组更新该异常数据组，得到个目标数据组，其中，目标数据组由初始数据组及更新数据组所构成；

16、基于个目标数据组分别获取水压均值、水压标准差、流速均值及流速标准差，以水压均值及流速均值作为坐标原点构建平面坐标系，其中，平面坐标系的横坐标为水压值，纵坐标为流速值；

17、将个目标数据组映射至所述平面坐标系，得到映射坐标系；

18、利用水压标准差及流速标准差在映射坐标系中构建目标椭圆

19、基于目标椭圆及映射坐标系中的个目标数据组获取预警数据组集。

20、可选地，所述利用预警提示单元将预警指数转化为预警信号，包括：

21、比较预警指数和预设的第一预警阈值及预设的第二预警阈值；

22、若预警指数小于第一预警阈值，则利用预警提示单元输出预构建的高级预警信号；

23、若预警指数大于或等于第一预警阈值，且预警指数小于第二预警阈值，则利用预警提示单元输出预构建的初级预警信号；

24、若预警指数大于或等于第二预警阈值，则利用预警提示单元输出预构建的安全信号，其中，预警信号由：高级预警信号、初级预警信号及安全信号所构成。

25、为实现上述目的，本发明还提供一种基于大数据的堤防护岸安全预警系统，包括：

26、预警环境确认模块，用于接收安全预警指令，基于安全预警指令确认出安全预警环境，其中安全预警环境包括：目标水域、样本检测单元、数据采集单元及预警提示单元，其中，样本检测单元包括抗压测试器及抗冲测试器；

27、样本阈值计算模块，用于获取组堤防护岸样本，对组堤防护岸样本中每一组堤防护岸样本均执行如下操作：利用抗压测试器及堤防护岸样本获取初步检测样本及抗压值，利用抗冲测试器检测初步检测样本，得到抗冲值；分别汇总所述抗压值及抗冲值，得到个抗压值及个抗冲值，利用个抗压值计算水压阈值，利用个抗冲值计算流速阈值；

28、水域数据采集模块，用于利用数据采集单元检测所述目标水域，得到个初始数据组；利用个初始数据组及水压阈值获取预警数据组集；

29、预警信号发送模块，用于利用预警数据组集、水压阈值及流速阈值计算预警指数，利用预警提示单元将预警指数转化为预警信号；将所述预警信号发送至安全预警指令的发起端，完成对堤防护岸的安全预警。

30、为了解决上述问题，本发明还提供一种电子设备，所述电子设备包括：

31、存储器，存储至少一个指令；

32、及处理器，执行所述存储器中存储的指令以实现上述所述的基于大数据的堤防护岸安全预警方法。

33、为了解决上述问题，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有至少一个指令，所述至少一个指令被电子设备中的处理器执行以实现上述所述的基于大数据的堤防护岸安全预警方法。

34、本发明为解决背景技术所述问题，本发明通过接收安全预警指令，基于安全预警指令确认出安全预警环境，其中安全预警环境包括：目标水域、样本检测单元、数据采集单元及预警提示单元，其中，样本检测单元包括抗压测试器及抗冲测试器，可见本发明通过构建完整的安全预警环境，为每一个单元提供了一个系统化的工作环境，确保了数据采集的全面性和系统性，进而，获取组堤防护岸样本，对组堤防护岸样本中每一组堤防护岸样本均执行如下操作：利用抗压测试器及堤防护岸样本获取初步检测样本及抗压值，利用抗冲测试器检测初步检测样本，得到抗冲值；分别汇总所述抗压值及抗冲值，得到个抗压值及个抗冲值，利用个抗压值计算水压阈值，利用个抗冲值计算流速阈值，可见本发明实施例通过对多组堤防护岸样本进行检测，增加了数据的多样性，利用统计方法计算水压阈值及流速阈值，提高了计算结果的科学性和准确性；利用数据采集单元检测所述目标水域，得到个初始数据组，可见本发明实施例通过对目标水域的多个监测位置进行数据采集，减少信息盲区，提高监测的全面性；利用个初始数据组及水压阈值获取预警数据组集，可见本发明实施例通过将个初始数据组中的每一个数据组和由水压阈值设定的异常范围对比，筛选出异常数据组，排除了特殊情况的影响，并对多个异常数据组进行修复，得到多个目标数据组，最后再对多个目标数据组进行筛选，得到预警数据组，使预警数据组更加符合现实情况；利用预警数据组集、水压阈值及流速阈值计算预警指数，利用预警提示单元将预警指数转化为预警信号，可见本发明实施例通过计算预警指数，量化预警程度，提高了预警的科学性，并且转化得到的预警信号可以更直观地展示堤防护岸的预警程度，便于及时应对和处理；将所述预警信号发送至安全预警指令的发起端，完成对堤防护岸的安全预警，通过将实时计算并转化得到的预警信号传达至安全预警指令的发起端，确保安全预警中心可以及时了解堤防护岸的安全情况，提高对堤防护岸进行安全预警的及时性。因此，本发明可提高对堤防护岸进行安全预警的及时性及准确性。