[发明专利]一种地质灾害区域管道安全风险监测预警方法

权利要求书

1.一种地质灾害区域管道安全风险监测预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1获取管道沿线地质灾害发育特征，包括：地形地貌特征、海拔高度、年均降水、植被类型、岩土类型以及历史地质灾害数据；

S2根据步骤S1所获取的特征，确定管道沿线安全风险高的区域；

S3在安全风险高的区域安装监测设备，并通过无线信号将上述设备采集的数据，实时传送至中控室内的自动化监测装置；

S4以步骤S3传送的数据为基础构建三级权重预警模型，实时进行数据计算灾害发生的总体权重；

S5预先设置权重值与预警等级的关系，根据总体权重值给出预警等级，包括注意、警示、警报、灾变四个等级，并赋予四个等级不同的颜色绘制在地图上，传送至自动化监测装置的显示终端；

其中，步骤S4的三级权重预警模型通过以下方法构建：

S4.1将权重灾害预警模型从上至下分为包含不同元素的三个层级，即决策层、判定层、指标层，其中，下层级内的元素从属于上层级内的元素，指标层为各传感器的监测指标，判定层为灾害类型，决策层为预警等级；

S4.2将指标层内两元素之间的对比重要性分为：几乎可忽略、不重要、同等重要、更重要、非常重要五个等级，请10位以上行业内专家，分别对指标层的元素进行两两比较，并根据经验判断进行投票，根据专家投票结果计算平均分值，得到量化的两两重要性分值，即i元素相对j元素的相对重要度分值a_ij：

S4.3计算判定层各元素的权值：

①通过公式(1)得出判定层子元素相对于父元素的权重；

式中，x为i、j子元素的父元素，w_ix为父元素x下面的i子元素相对于x的权重，n为子元素个数，a_ij为i元素相对j元素的相对重要度分值；

②通过公式(2)得出判定层各元素之间的相对权重，通过对比各元素的相对权重找出判定层元素权重最高的元素，从而判定灾害类型；

w_ij＝w_ix-w_jx+0.5 (2)

式中，w_ij为i元素相对于j元素的权重值；w_jx为父元素x下面的j子元素相对于x的权重，w_jx的算法同公式(1)；

S4.4分析每层各元素相对最终判定的最终权重：

通过公式(3)得出判定层风险元素相对于决策层风险元素的整体权重，从而获得决策层的权重，基于预先设置的权重值与预警等级的关系，即可判定预警等级：

z_ix＝w_yx×w_iy (3)

式中，z_ix为判定层i元素相对于决策层x元素的整体权重；w_yx为判定层y元素相对于x元素的权重值；w_iy为判定层i元素相对于y元素的权重值；w_yx、w_iy的算法同公式(2)；

S4.5通过公式(4)进行计算结果检验：

式中，Z为可行性比值，若Z≤0.1，则判定计算过程满足可行性要求，给出预警等级，否则，返回步骤S4.2。

2.根据权利要求1所述的一种地质灾害区域管道安全风险监测预警方法，其特征在于，步骤S3中的监测设备为包括灾害体监测设备、外界诱因监测设备、管理力学指标监测设备。

3.根据权利要求1或2所述的一种地质灾害区域管道安全风险监测预警方法，其特征在于，步骤S3中无线信号采用GPRS或这北斗卫星。

4.根据权利要求1或2所述的一种地质灾害区域管道安全风险监测预警方法，其特征在于，步骤S5中的显示终端包括电脑、智能手机、平板电脑和可穿戴智能设备。