[发明专利]一种地质灾害防治用裂缝计的故障排查方法

权利要求书

1.一种地质灾害防治用裂缝计的故障排查方法，其特征在于：采集待排查区域内所有裂缝计的监测数据进行深度分析，包括下述步骤：

a.将待排查的所有裂缝计设备设置为一个待处理队列；

b.抽取排序：选择一个待处理队列中的裂缝计对象，将其预设时间段内的所有监测数据抽取到一个独立的数据表中；将监测数据中的前端设备采样时间搓转换为常用的时间格式yyyy-MM-dd HH24:mm:ss，并按照采样时间对监测数据进行排序；

c.3σ数据清洗：对已排序好的监测数据进行3σ精度数理分析处理，剔除监测数据中的不可靠数据，得到可靠采样数据集；

d.直线回归拟合：对所述的可靠采样数据集，采用线性回归分析法的最小二乘逼近来拟合回归直线，得到直线方程y＝bx+a；

e.归零误差计算：将可靠采样数据集中的x坐标值代入直线方程计算出对应的y值；再将x坐标值在可靠采样数据集中对应的测量值V与y值相减得出精度偏差δ＝V-y；

f.正负波动误差确认：当|δ|＞θ时，判定为测量精度偏差过大，会对监测预警模型造成误报影响，其中θ为正/负波形影响量，为用户提供的管理经验判断值，为正值；依据上述判断依据，将δ＞θ，记为1；δ＜-θ，记为-1；-θ≤δ≤θ，记为0；从而得到正负波形队列；

g.判断波形动态预警设备：采用T型信号分析方法对正负波形队列的波形变化进行分析，综合判断裂缝计的稳定性状态；

h.循环步骤b～g，依次对待处理队列中的其他裂缝计设备进行故障排查。

2.根据权利要求1所述的地质灾害防治用裂缝计的故障排查方法，其特征在于，步骤c中，3σ数据清洗的过程如下：

首先，计算已排序好的监测数据的算术平均值μ；

其次，计算已排序好的监测数据的正态标准差σ；

最后，计算出满足采样率正态分布概率为95％的取值范围[μ-2σ,μ+2σ]；并将该取值范围外的不可靠数据剔除，得到可靠采样数据集。

3.根据权利要求1所述的地质灾害防治用裂缝计的故障排查方法，其特征在于，步骤d中，直线回归拟合过程如下：

模型计算方程：

用最小二乘法估计参数b,设x服从正态分布,分别求对a、b的偏导数并令它们等于零，得方程组解为

其中为观测值的样本方差；

线性方程称为关于x的线性回归方程,

称为回归系数,对应的直线称为回归直线；

x是数据按照时间戳排序后的自然序列编号值；

y是每个序列数据对应的裂缝计传回平台的设备检测值；

先求x,y的平均值

再用公式代入求解:

后把x_i,y_i的平均数代入

求出a并代入总的公式得到线性回归方程。

4.根据权利要求1所述的地质灾害防治用裂缝计的故障排查方法，其特征在于，步骤g过程如下：将正负波形队列执行|X_n+1-X_n|运算，即将正负波形队列中相邻两个数据相减，统计|X_n+1-X_n|≠0的出现次数合计、次数密度和|X_n+1-X_n|的非零值合计，依此综合判断裂缝计的稳定性状态。

5.根据权利要求1所述的地质灾害防治用裂缝计的故障排查方法，其特征在于，在对采集到的待排查区域内所有裂缝计的监测数据进行深度分析前，先对监测数据进行预处理，剔除非设备故障导致的异常数据，并剔除该异常数据对应的裂缝计。

6.根据权利要求5所述的地质灾害防治用裂缝计的故障排查方法，其特征在于，所述的预处理过程包括：

采样数据过高异常分析：通过3σ准则对裂缝计采样的监测数据的总条数进行分析，剔除采样总条数超过[μ-σ,μ+σ]范围外的裂缝计及该裂缝计所对应的监测数据。