隧道安全监测软件：GeoSIG二次开发_（1）.GeoSIG软件概述.docx
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GeoSIG软件概述
引言
GeoSIG软件是一款专为隧道安全监测设计的综合解决方案。它通过集成多种传感器和监测设备，实时采集隧道内的各种数据，如应力、应变、位移、温度等，并通过先进的数据分析和处理技术，为隧道的健康状况提供全面的评估。本节将详细介绍GeoSIG软件的基本功能、数据处理流程、软件架构以及其在隧道安全监测中的应用。
基本功能
GeoSIG软件具备以下基本功能：
数据采集
GeoSIG软件支持多种传感器的数据采集，包括但不限于：
应力传感器：监测隧道壁的应力变化。
应变传感器：监测隧道结构的应变情况。
位移传感器：监测隧道内结构的位移变化。
温度传感器：监测隧道内温度。
数据采集的频率可以根据实际需要进行配置，以确保数据的实时性和准确性。
数据存储
GeoSIG软件将采集到的数据存储在中央数据库中，支持多种数据库类型，如：
MySQL
PostgreSQL
SQLite
数据存储采用结构化的方式，确保数据的完整性和可追溯性。以下是MySQL数据库的表结构示例：
--创建应力数据表
CREATETABLEstress_data(
idINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,
sensor_idVARCHAR(50)NOTNULL,
timestampDATETIMENOTNULL,
valueFLOATNOTNULL,
unitVARCHAR(10)NOTNULL
);
--创建应变数据表
CREATETABLEstrain_data(
idINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,
sensor_idVARCHAR(50)NOTNULL,
timestampDATETIMENOTNULL,
valueFLOATNOTNULL,
unitVARCHAR(10)NOTNULL
);
--创建位移数据表
CREATETABLEdisplacement_data(
idINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,
sensor_idVARCHAR(50)NOTNULL,
timestampDATETIMENOTNULL,
valueFLOATNOTNULL,
unitVARCHAR(10)NOTNULL
);
--创建温度数据表
CREATETABLEtemperature_data(
idINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,
sensor_idVARCHAR(50)NOTNULL,
timestampDATETIMENOTNULL,
valueFLOATNOTNULL,
unitVARCHAR(10)NOTNULL
);
数据分析
GeoSIG软件通过多种数据分析方法，对采集到的数据进行处理和评估，包括但不限于：
时间序列分析：分析数据随时间的变化趋势。
统计分析：计算数据的均值、方差等统计指标。
阈值报警：当数据超过预设阈值时，触发报警。
以下是Python代码示例，展示如何进行时间序列分析和阈值报警：
importpandasaspd
importnumpyasnp
importmatplotlib.pyplotasplt
#读取应力数据
stress_df=pd.read_sql_query(SELECT*FROMstress_data,con=your_mysql_connection)
#时间序列分析
stress_df[timestamp]=pd.to_datetime(stress_df[timestamp])
stress_df.set_index(timestamp,inplace=True)
#绘制应力随时间变化的图表
plt.figure(figsize=(12,6))
plt.plot(stress_df[value],label=StressValue)
plt.title(StressTimeSeries)
plt.xlabel(Time)
plt.ylabel(Stress(MPa))
plt.legend()
plt.show()
#阈值报警
threshold=10.0#预设阈值