郭 峰，李 娜，鄭曉偉，黃文生，林 炎

（深圳市安泰數據監(jiān)測科技有限公司，廣東深圳 518000）

美國麻省理工學院于1998年首次提出物聯網的概念。在技術層面，人們稱之為“傳感器網絡”和“物聯網”。物聯網具有互聯網、識別通信、智能等特點。我國存在滑坡、泥石流等多種地質災害，其特點是分布廣、發(fā)生頻率高、危害大。一般來說，這些災害是由地震和暴雨過程引起的，特別是滑坡和崩塌更為普遍和頻繁。物聯網災害監(jiān)測預警系統主要包括分散傳感器，傳感器數據感應控制處理器，用于傳感器數據采集的通信網絡，監(jiān)控中心數據處理和信息公開系統軟件。預警監(jiān)測系統由區(qū)域預警監(jiān)測系統和個體預警監(jiān)測系統兩部分組成。

1 新一代信息科技的特點

地質災害預警是信息采集、傳輸和傳播的過程，信息的實時性和可靠性是關鍵?？茖W地運用一些信息技術，將在預警監(jiān)測和研究中發(fā)揮更大的作用。

根據表1，信息科技需要更快地收集數據，更科學地安排數據結構，甚至對大量數據進行分析和評估，以確保能及時取得基本資料。對于新一代的信息技術來說，它是由提供數據鏈路的通信技術、提供及時數據收集的網絡技術、利用大型數據處理技術組織和處理數據，然后使用云技術收集基本數據，這項技術提供的支持需要整合現有潛在災害點的信息，例如，變形跡象，精簡數據結構，及時分析和收集基本信息。

表1 信息技術的主要特點

2 利用信息技術建立的地質災害預警系統

監(jiān)測和預警涉及內容較為廣泛，基于現有的組織和數據管理平臺，在此基礎上整合實時監(jiān)測信息，智能化處理分析，實現預警發(fā)布。由于監(jiān)測風險因素的增加及監(jiān)測資料的累積，整體架構已不能滿足需要，特別是在及時收集和評估基本資料方面，需要通過新一代信息科技進一步完善和優(yōu)化。結合以上對系統需求的分析，建立了系統配置的總體方案，如圖1所示。

圖1 系統總設計圖

2.1 基于物聯網技術的系統

傳統的自然災害監(jiān)測主要是人工和半自動的，在范圍比較廣的地方，很難與一般的監(jiān)測方法取得一致。最廣泛使用的是基于物聯網的無線傳感器網絡。在適當范圍內安裝傳感器，并根據無線電通信協議構建本地系統。除了接收傳感器收集的信息外，還可以集成信息，然后連接到遠程傳輸網絡并傳輸到服務器。如圖2所示，基于災害監(jiān)測系統的技術通常以詳細調查和綜合分析為基礎，并重新建立適當的傳感器，以跟蹤變形跡象和表面位移等因素。

圖2 監(jiān)測網絡系統

2.2 大容量遠程無線數據傳輸系統

目前，遠程數據傳輸一般包括有線和無線設施，實用傳輸方法和基本參數見表2。至于電視傳送，主要是透過流動通信渠道進行，包括CDMA 及GPRS。GPRS技術是GSM系統支持的業(yè)務，具有傳輸速度快、網絡接入方便等特點。

表2 傳輸方式的對比

2.3 多維異構體綜合監(jiān)測數據系統

這可以反映在不同類型的異構中，例如網絡結構和控制模型。因此，需要對傳感器之間的信息和相互作用進行更仔細的分析。在異構網絡環(huán)境下，開發(fā)了災害監(jiān)測信息編碼系統，以整合多源數據。無論監(jiān)測類型如何，有關數據都將作為18行的關鍵字提取，例如5201210001L0101，其中字母前的數據將被標記為災害風險點。即520121001，YL01作為監(jiān)測點，01表示數據類型。在此基礎上建立了多維信息通信。對于多維異構，除了數據集成外，模型的研究和計算也很容易。

2.4 基于云計算的數據收集系統

在災害監(jiān)測預警方面，數據量大，數據結構不簡單，如何根據海平面數據進行決策研究的基本信息在以往的操作數據庫中都無法使用。云端數據采集通過建立服務器集群，以及通過并行計算進行數據協作研究，進一步研究現有的聯系和尋找內部模式，可以保存災害信息。因此，采用這些新技術快速提取核心數據具有顯著優(yōu)勢。圖3是數據提取流程圖。顯然，數據提取過程可以分為幾個部分，如數據倉庫的建立和應用研究。數據來源是為了建立一個信息數據庫，使用適當的數據處理工具，可以創(chuàng)建復雜的數據連接，從而進行數據可行性分析，并及時提取基本信息。實際操作流程為，對原始數據進行預處理，執(zhí)行相關操作，如數據采集和上傳，并建立一個挖掘數據的平臺，即所謂的數據倉庫。因此，采用云量計算和OLAP 聯合分析等方法提取了相關數據特征。顯然，就數據提取而言，它是一個數據分析過程，具有一定的相關性，也就是說，它是一個數據挖掘過程，有一定的針對性，即海量數據，根據相關問題領域，進行組織和整合，而不是進行更多修改。因此，建立基于云計算的數據挖掘系統也是基于問題域的。

圖3 數據挖掘流程

3 結束語

綜上所述，地質災害預警是一項覆蓋面廣的系統工程。對于地質災害，除了現場勘察和形成機制外，還必須充分掌握網絡傳輸等現代技術和方法。監(jiān)控預警預警系統以核心技術為核心，接入內聯網和大數據，處理控制信息采集、遠程無線傳輸、數據融合，從核心思想中抽取時間和資金。利用信息和通信技術，建立了一個監(jiān)測和預警系統，履行各種職能，如災害信息檢索、數據研究和預警。根據該系統在特定山泥傾瀉事件中的應用經驗，該系統的運作流程的可行性較強，可為有關部門的決策提供有力的技術支援，有效提高主動應變能力，提高應變水平。