[发明专利]一种基于物联网的远程地质灾害监控系统

权利要求书

1.一种基于物联网的远程地质灾害监控系统，其特征在于，包括第一监测子系统、第二监测子系统和远程监控中心，所述第一监测子系统采用无线传感器网络对监测区域进行监测预警，并将监测预警信息发送至远程监控中心，所述第二监测子系统用于采集监测区域的视频图像，并将视频图像信息发送至远程监控中心，所述远程监控中心根据接收的监测预警信息和视频图像信息对地址灾害进行远程监控。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的远程地质灾害监控系统，其特征在于，所述第一监测子系统包括数据采集系统、监测预警系统和预警评价系统，所述数据采集系统用于采集利用传感器节点对监测区域的数据进行采集，所述监测预警系统用于对根据采集的数据对监测区域进行监测并根据监测结果进行预警，所述预警评价系统用于对预警效果进行评价。

3.根据权利要求2所述的基于物联网的远程地质灾害监控系统，其特征在于，所述监测预警系统包括建模模块、节点监测模块、区域监测模块，所述建模模块用于建立无线传感器网络监测模型，所述节点监测模块用于对关键点进行实时监测和预警，所述区域监测模块用于对监测区域进行实时监测和预警。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的远程地质灾害监控系统，其特征在于，所述建模模块用于建立无线传感器网络监测模型，具体为：

设监测区域共由n个传感器节点，为传感器节点分配唯一的节点标号，节点标号为{1，2，…，n}，g_i(t)表示传感器节点i在时刻t的感知数据，其中，i∈{1，2，…，n}。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的远程地质灾害监控系统，其特征在于，所述节点监测模块用于对关键点进行实时监测和预警，具体为：

对于某一监测点，给定的监测阈值范围Y＝[Y₁，Y₂]，Y₁表示监测阈值下限，Y₂表示监测阈值上限；

采用下式计算传感器节点的第一预警因子：

式中，J_1i表示传感器节点i的第一预警因子，P[g_i(t)-Y₂]表示传感器节点i在时刻t的感知数据大于Y₁的概率；

采用下式计算传感器节点的第二预警因子：

式中，J_2i表示传感器节点i的第二预警因子，P[g_i(t)-Y₂]表示传感器节点i在时刻t的感知数据大于Y₂的概率；

对于每个监测点，设定关键点预警阈值，当传感器节点的第一预警因子小于关键点预警阈值或传感器节点的第二预警因子大于关键点预警阈值时，传感器节点发出警报信息。

6.根据权利要求5所述的基于物联网的远程地质灾害监控系统，其特征在于，所述区域监测模块用于对监测区域进行实时监测和预警，具体为：

对于监测区域内的n个传感器节点，给定的监测阈值范围X＝[X₁，X₂]，X₁表示监测阈值下限，X₂表示监测阈值上限；

采用下式获取监测区域第一预警因子：

式中，A₁表示监测区域第一预警因子，表示监测区域内传感器节点在时刻t的感知数据之和，表示大于X₁的概率；

采用下式获取监测区域第二预警因子：

式中，A₂表示监测区域第二预警因子，表示大于X₂的概率；

设定区域预警阈值，当监测区域第一预警因子小于区域预警阈值或传感器节点的第二预警因子大于区域预警阈值时，发出警报信息。

7.根据权利要求6所述的基于物联网的远程地质灾害监控系统，其特征在于，所述预警评价系统包括第一评价模块和第二评价模块，所述第一评价模块用于对节点监测模块的预警效果进行评价，所述第二评价模块用于对区域监测模块的预警效果进行评价。

8.根据权利要求7所述的基于物联网的远程地质灾害监控系统，其特征在于，所述第一评价模块用于对节点监测模块的预警效果进行评价，具体为：

采用下式计算节点预警评价因子：

式中，R_i表示传感器节点i的节点预警评价因子，b₁表示传感器节点i虚警率，b₂表示传感器节点i漏警率；所述节点预警评价因子越小，表示节点监测模块预警效果越好。