[发明专利]海上风电安全监测信息动态管理与可视化方法及系统

说明书

本发明公开了一种海上风电安全监测信息动态管理与可视化方法及系统，设计了海上风电安全监测空间信息分类体系，建立空间地物唯一性编码，并基于矢量‑栅格一体化数据结构对海上风电安全监测空间数据结构重组；建立了基于监测测点单元的多信息表级联关系，并以此在信息化系统软件中实现监测测点动态维护过程；基于GIS对海上风电安全监测基础图形进行矢量化配置，结合监测测点空间信息、监测数据，实现监测综合信息可视化。本发明一种批量化、自动化、可视化的远程信息化管理方式实现对复杂、海量监测基础信息进行动态维护和管理，提高海上风电安全监测系统运维能力、降低运维成本；提升异构数据融合和处理能力，增强信息展示的效率和效果。

技术领域

本发明属于岩土工程安全监测技术领域，具体涉及一种海上风电安全监测信息动态管理与可视化方法及实现该方法的系统。

背景技术

海上风电安全监测主要是指：针对海上风力发电机组的基础工程(如高桩承台、海上升压站、风机等)，通过建设自动化监测系统或人工定期观测的手段进行风电安全监测数据采集工作，进而获取和掌握海上风电的机组基础工程安全性态。

当前海上风电安全监测基本以人工观测和自动化系统监测相结合的方式进行，在监测信息的获取和管理方面还还存在一些问题：

(1)采用自动化监测系统对海上风电基础工程安全状态进行监测是一种有效的方式，但是由于基础工程大多分布于海域，且各个基础工程之间相对距离远，即便采用自动化监测系统进行安全监测，对监测传感器、监控设备的运维管理仍不是一件易事。

(2)海上风电自动化监测是通过在机组基础工程的重点部位安装传感器进行安全监视和测量。主要监测内容包括变形、倾斜、振动、腐蚀、沉降、冲刷等，每一种监测项目可以采用不同类型的监测仪器、设备。此外，每一种监测仪器的监测量和成果量由于不同监测需求而不同。因此，海上风电安全监测具有监测项目和测点数量众多，仪器空间分布不规律，数据类型和监测物理量多样的特点，使得空间信息、属性信息、监测数据等海量异构信息的管理维护难度大，异构数据难以融合统一。

(3)采集获取的安全监测数据需要以直观、高效的方式进行展示。传统的海上风电安全监测数据通常以文本、数据表的形式进行展示，不够直观，实时性和动态性较差。

发明内容

针对海上风电自动化监测现有技术中存在的种种问题，本发明公开了一种海上风电安全监测信息动态管理与可视化技术，实现海上风电监测基础信息的远程动态管理，海量异构数据的融合处理，以及动态、精细的监测数据可视化。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

海上风电安全监测信息动态管理与可视化方法，包括如下步骤：

步骤一，划分海上风电场所处海域、重点监测区域、自动化安全监测分项系统、监测单元四个层级的地物空间信息，在分级的基础上对所有地物分别分配空间类型属性，所述空间类型属性包括点、弧、面、体四种类型；

步骤二，记录已经经过分级的各种类型的地物空间信息，以点的三维坐标为基础记录单元：单一点状地物空间信息包括经度、纬度和高程数据；弧状地物由弧段起节点、终结点及中间点串的点三维坐标集合组成，并记录点的几何拓扑关系；面状地物由组成该面状地物的多个弧段记录组成，并记录弧段的几何拓扑关系；体状地物由组成该体状地物的多个面记录组成，并记录对应各个面的几何拓扑关系；由此构成海上风电安全监测地物空间信息表；

步骤三，在ArcGIS软件中载入步骤二中记录的地物空间信息表，形成点、线、面、体四类矢量图层，对矢量图层栅格化，采用矢量-栅格一体化数据结构实现海上风电地物空间信息结构重组，并对所有地物空间信息进行唯一性标识；