本发明涉及公路监测，具体为高速公路下伏采空区的自动化监测预警平台。
背景技术：
1、高速公路下伏采空区指的是在地下开采矿物资源后形成的空洞区域，而上方又建有高速公路，采空区的地质结构相较于一般的地质结构存在不稳定性的特点，容易出现坍塌和滑动等地质灾害风险，有些下伏采空区路段可能长期处于浸水环境中，更容易导致地面出现下沉或者塌陷，进一步对高速公路的安全构成威胁。
2、现有技术如公告号为cn109726916b的发明专利，为一种适用于公路全寿命周期智能健康监测的方法，通过航测技术构建三维地形、利用勘察成果构建三维地质、根据设计成果构建公路三维结构模型，形成初步bim模型；在施工过程中，于路、桥、隧的重要结构物处布置对应的健康监测传感器，同时在施工过程中同步安装施工类传感器；将施工过程各类信息和施工类传感器获得的各类信息植入到初步bim模型中并进行模型更新，最终得到全寿命周期bim模型；通过健康监测传感器对公路进行实时监测，实时获得传感数据；将实时监测所获得的传感数据存入云平台，同时利用结构健康判定系统对传感数据计算分析获得结构健康分析结果；把结构健康分析结果叠加到全寿命周期bim模型进行显示。
3、结合上述现有技术发现，目前在高速公路的监测过程中，存在监测管理不够精细的问题，不能根据高速公路下伏采空区中的路段特性进行分析，通常只是简单地依据主观判定在几个重要位置布设传感装置进行监测，无法深入结合路段特性进行针对性地监测举措调整，可能会导致监测覆盖不足，无法有效地监测到高速公路下伏采空区中的路段重要结构变化或缺陷问题，造成监测效率的低下。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了高速公路下伏采空区的自动化监测预警平台，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。
2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：高速公路下伏采空区的自动化监测预警平台，包括：初始信息采集模块，用于采集高速公路下伏采空区的初始信息。
3、初始信息预处理模块，用于根据高速公路下伏采空区的初始信息，通过预处理获取高速公路下伏采空区的自动化监测约束参数，所述自动化监测约束参数包括结构监测约束参数和空间监测约束参数。
4、自动化监测模块，用于根据所述自动化监测约束参数，对高速公路下伏采空区进行自动化监测，并通过云计算获取高速公路下伏采空区的综合监测警戒值。
5、综合预警中心，用于根据所述高速公路下伏采空区的综合监测警戒值，并与预定义的综合监测警戒触发值进行校验，生成警示提示信息传输至综合预警中心。
6、作为一种优选技术方案，所述采集高速公路下伏采空区的初始信息，具体过程为：对高速公路下伏采空区进行扫描，构建高速公路下伏采空区的gis测绘模型，记为初始gis测绘模型。
7、从初始gis测绘模型中提取高速公路下伏采空区的初始信息，包括路段总长、路段总面积、路段中心线以及路段两侧轮廓线。
8、作为一种优选技术方案，所述预处理获取高速公路下伏采空区的自动化监测约束参数，具体过程为：将高速公路下伏采空区的路段中心线进行随机筛查点布设，提取各筛查点的地势高度，通过均值处理获取筛查点平均地势高度，并统计最高筛查点与最低筛查点之间的水平直线间隔差以及空间高度差，依次记为路段中心水平间隔极差以及路段中心垂直高度极差。
9、将高速公路下伏采空区的路段两侧轮廓线与预定义的参考路段轮廓线进行比对，提取高速公路下伏采空区的路段两侧轮廓线的总偏离长度，记为路段轮廓总偏移长度。
10、通过预设回归算法将路段总长、路段总面积、筛查点平均地势高度、路段中心水平间隔极差、路段中心垂直高度极差、路段轮廓总偏移长度进行归一处理，获取高速公路下伏采空区的结构特征值。
11、根据高速公路下伏采空区的结构特征值，并与云端信息库中存储的各结构特征值区间的自动化监测约束参数进行匹配，得到高速公路下伏采空区的自动化监测约束参数。
12、作为一种优选技术方案，所述结构监测约束参数和空间监测约束参数，其中结构监测约束参数为结构监测点布设数目，空间监测约束参数为bim巡检扫描频次。
13、作为一种优选技术方案，所述对高速公路下伏采空区进行自动化监测，具体包括：将高速公路下伏采空区的路段进行等面积划分得到各预监测子区域。
14、提取各预监测子区域的地势极差、路面损坏面积以及最高坡度。
15、将各预监测子区域的地势极差、路面损坏面积以及最高坡度依次进行均值处理，获取预监测子区域的地势平均极差、路面平均损坏面积以及最高坡度均值，并依次记为第一参照指标、第二参照指标和第三参照指标，由此构建各预监测子区域的第一评估权重因子、第二评估权重因子、第三评估权重因子。
16、根据各预监测子区域的地势极差、路面损坏面积以及最高坡度，并根据各预监测子区域的第一评估权重因子、第二评估权重因子、第三评估权重因子，综合处理得到各预监测子区域的优先执行理想解。
17、将各预监测子区域的优先执行理想解按照从高到低的顺序进排列，并以结构监测点布设数目依次提取相应数目的预监测子区域，标记为各指定监测区域，由此将各指定监测区域进行传感器布设。
18、根据bim巡检扫描频次，统计巡检扫描周期作为自动化监管周期，并通过巡检扫描，构建自动化监管周期中的第一bim巡检模型和第二bim巡检模型。
19、将自动化监管周期等比例分割为各自动监管时间点，并通过传感监测，获取各指定监测区域的传感数据集。
20、作为一种优选技术方案，所述通过云计算获取高速公路下伏采空区的综合监测警戒值，具体过程包括：根据自动化监管周期中的第一bim巡检模型和第二bim巡检模型，从中统计自动化监管周期中的bim巡检差异集，包括各指定监测区域的中心点巡检地势差以及路段两侧轮廓线的巡检偏移长度差。
21、提取各指定监测区域的传感数据集，包括各指定监测区域在各自动监管时间点的各类传感测定值。
22、根据自动化监管周期中的bim巡检差异集以及各指定监测区域的传感数据集，导入至云计算处理模型获取高速公路下伏采空区的综合监测警戒值。
23、作为一种优选技术方案，所述云计算处理模型，具体如下：
24、，
25、其中，表示高速公路下伏采空区的综合监测警戒值，表示高速公路下伏采空区的自动化监管修正系数，表示指定监测区域n的中心点巡检地势差，表示路段两侧轮廓线的巡检偏移长度差，表示指定监测区域n在自动监管时间点m的第k类传感测定值，、、分别表示云端信息库中的巡检地势许可差、轮廓巡检偏移许可长度差以及第k类传感测定参考值，n为各指定监测区域编号，，r为指定监测区域的总数，m为各自动监管时间点编号，，t为自动监管时间点的总数，k为各类传感测定值编号，，y为传感测定值的总类数。
26、作为一种优选技术方案，所述生成警示提示信息传输至综合预警中心，具体包括：将高速公路下伏采空区的综合监测警戒值并与预定义的综合监测警戒触发值进行校验，若高速公路下伏采空区的综合监测警戒值高于或等于综合监测警戒触发值，则生成警示提示信息并传输至综合预警中心。
27、相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下有益效果：
28、（1）本发明通过提供高速公路下伏采空区的自动化监测预警平台，能够根据高速公路下伏采空区的初始信息进行分析，并处理获取高速公路下伏采空区的自动化监测约束参数，实现了深入结合路段特性进行针对性地监测举措调整，解决了目前高速公路监测方面存在的监测管理不够精细的问题，提高了监测覆盖的全面性和针对性，能够有效监测到高速公路重要的结构变化或缺陷问题，进一步提升监测效率。
29、（2）本发明通过预处理获取高速公路下伏采空区的自动化监测约束参数，并对高速公路下伏采空区进行自动化监测，其中自动化监测约束参数包括结构层面和空间层面两个维度，进而在监测过程中实现了监测资源的合理配置，避免不必要的重复监测和资源浪费，能够以最大程度合理利用有限的监测资源，有助于提高监测预警平台的运行效益。
30、（3）本发明通过云计算获取高速公路下伏采空区的综合监测警戒值，在自动化监管周期中通过传感监测获取各指定监测区域的传感数据集，并通过巡检扫描构建自动化监管周期中的bim巡检模型，在时间和空间上进行了数据的双向整合，共同实现高速公路下伏采空区的综合监测，同时结合传感装置和bim模型的监测方法能够提供更全面和准确的监测数据，并且通过云计算的自动化处理和分析，可以高效地处理大量监测数据，进一步提高了数据处理效率，也充分保障了数据处理的准确性和可靠性。
31、当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
1.高速公路下伏采空区的自动化监测预警平台，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的高速公路下伏采空区的自动化监测预警平台，其特征在于：所述采集高速公路下伏采空区的初始信息，具体过程为：
3.根据权利要求2所述的高速公路下伏采空区的自动化监测预警平台，其特征在于：所述预处理获取高速公路下伏采空区的自动化监测约束参数，具体过程为：
4.根据权利要求1所述的高速公路下伏采空区的自动化监测预警平台，其特征在于：所述结构监测约束参数和空间监测约束参数，其中结构监测约束参数为结构监测点布设数目，空间监测约束参数为bim巡检扫描频次。
5.根据权利要求4所述的高速公路下伏采空区的自动化监测预警平台，其特征在于：所述对高速公路下伏采空区进行自动化监测，具体包括：
6.根据权利要求5所述的高速公路下伏采空区的自动化监测预警平台，其特征在于：所述通过云计算获取高速公路下伏采空区的综合监测警戒值，具体过程包括：
7.根据权利要求1所述的高速公路下伏采空区的自动化监测预警平台，其特征在于：所述高速公路下伏采空区的综合监测警戒值是对高速公路下伏采空区进行自动化监测得到的数值评估结果，用于判定高速公路下伏采空区的风险监测警戒程度。
8.根据权利要求6所述的高速公路下伏采空区的自动化监测预警平台，其特征在于：所述云计算处理模型，具体如下：
9.根据权利要求8所述的高速公路下伏采空区的自动化监测预警平台，其特征在于：所述高速公路下伏采空区的自动化监管修正系数，具体分析过程为：
10.根据权利要求1所述的高速公路下伏采空区的自动化监测预警平台，其特征在于：所述生成警示提示信息传输至综合预警中心，具体包括：
