[发明专利]一种地质灾害防治用裂缝计的故障排查方法

说明书

本发明公开了一种地质灾害防治用裂缝计的故障排查方法。利用3σ准则精度误差分析法、线性回归分析法，在得出正负波形队列后，采用T型信号分析方法对设备的波形变化进行分析，根据分析判断波形动态预警设备，判断设备的稳定性状态，从而排查出故障设备。本发明具有降低人力成本，故障排查的效率、准确度高的特点。

技术领域

本发明涉及地质灾害防治用监测设备故障排查技术领域，特别是一种地质灾害防治用裂缝计的故障排查方法。

背景技术

随着近年来区域性地质灾害频发，造成巨大的经济损失，对地质灾害的防治预警变得越发重要。裂缝计在地质灾害防治中主要用于监测地裂缝情况。但目前地裂缝的监测使用存在下述缺点：

由于地质灾害防治区域范围较广，通常需要在该区域内布置大量的裂缝计进行监测，如此多数量的裂缝计中会存在少数裂缝计因某些故障出现采样失真，采样的监测数据不符合监测对象实际情况的状况，最终导致监测精度降低。而由于监测点多、监测设备(裂缝计)也多，上传的数据量大，使用人工对故障裂缝计排查核对的成本高，效率低，很难精确定位到存在故障的设备。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种地质灾害防治用裂缝计的故障排查方法。本发明具有降低人力成本，故障排查的效率、准确度高的特点。

本发明的技术方案：一种地质灾害防治用裂缝计的故障排查方法，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。

前述的地质灾害防治用裂缝计的故障排查方法的步骤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。

前述的地质灾害防治用裂缝计的故障排查方法的步骤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