[发明专利]一种基于冻土自动观测仪的远程观测方法及系统

权利要求书

1.一种基于冻土自动观测仪的远程观测方法，其特征在于，包括如下步骤：

接收分钟采集值并对分钟采集值进行有效性以及数据质量控制分析，分析后获得分钟合格数据，分钟合格数据用于进行后期小时分析处理，得到分钟冻土深度和层次；

将每小时内当前层次的分钟合格数据中的下限最大值记为小时冻土层下限值，对应的上限值记为小时冻土层上限值，下限最大值出现时间记为小时冻土层出现时间，并对小时冻土层下限值、小时冻土层上限值、小时冻土层出现时间进行质量控制分析，合格小时数据记录为小时最深冻土层上、下限值以及出现时间。

2.根据权利要求1所述的一种基于冻土自动观测仪的远程观测方法，其特征在于，对分钟采集值进行有效性分析，包括如下步骤：将分钟采样值与预设气候判识阈值进行对比，若未超出范围，则为冻土分钟采集有效值；若超出范围，则为无效值，不用于其他计算。

3.根据权利要求1所述的一种基于冻土自动观测仪的远程观测方法，其特征在于，对分钟采集值进行数据质量控制分析，包括如下步骤：

将各个采集单元的当前分钟采集值逐层与前一个间隔分钟采集值的对应层值做比较，若分钟采样值的变化量在预设正确的变化量范围内，则当前分钟值为分钟合格数据；若在预设可疑的变化量范围内，则当前分钟采集值不可用于计算小时最深冻土层上下限值，但仍用于下一次的数据质量控制分析，即将下一个间隔分钟采集值与该可疑值做比较；若在预设错误的变化量范围内，则当前分钟采集值不可用于计算小时最深冻土层上下限值。

4.根据权利要求3所述的一种基于冻土自动观测仪的远程观测方法，其特征在于，对分钟采集值进行数据质量控制分析，还包括如下步骤：当出现对应层次增多时，若采集单元的当前分钟采集值符合气象变量变化的上限和下限范围内的要求，则当前分钟值为分钟合格数据。

5.根据权利要求3所述的一种基于冻土自动观测仪的远程观测方法，其特征在于，所述分钟采样值的变化量采用纵横极值集合法计算，公式为：

Δτ_i＝MAX{|x_i-y_i|,z_i}

式中，Δτ_i为第i个变化量，x_i与y_i为横向初始分钟状态第i个层次值与当前分钟状态对应第i个层次值，z_i为纵向自身第i个层次深度的变化量，当横向变化融化或冻结消失时，|x₁-y₁|按0cm处理。

6.根据权利要求1所述的一种基于冻土自动观测仪的远程观测方法，其特征在于，若每小时内当前层次的分钟合格数据中的下限最大值有相同时，小时冻土层出现时间采用最近出现的时间。

7.根据权利要求1所述的一种基于冻土自动观测仪的远程观测方法，其特征在于，所述采集间隔不大于1分钟。

8.一种基于冻土自动观测仪的远程观测系统，其特征在于，包括：冻土自动观测仪、工业控制计算机和数据库，所述冻土自动观测仪的一端均垂直埋入地面，且均与工业控制计算机通信连接，所述工业控制计算机与数据库连接，其中，

冻土自动观测仪包括：冻土传感器、采集器、供电单元和无线通信单元，其中，

供电单元，分别与冻土传感器和采集器连接，分别为冻土传感器和采集器提供电能；

冻土传感器，与采集器之间通过CAN总线连接，用于采集冻土的分钟采集值，并将分钟采集值传送给采集器；

采集器，通过无线通信单元与工业控制计算机连接，用于接收冻土传感器采集的冻土的分钟采集值，并将接收的数据上传到工业控制计算机，

工业控制计算机，用于接收并处理采集器传来的数据后，做出相应的分析处理，得到小时最深冻土层上下限值及出现时间并且将分析结果形成气象规定BUFF格式数据上传给数据库；

数据库，用于存储数据。