[发明专利]一种基于物联网的水库大坝群实时预警可视化集成监控系统

权利要求书

1.一种基于物联网的水库大坝群实时预警可视化集成监控系统，其特征在于，该系统包括数据监测单元、数据传输单元、阈值修订单元、评估预警单元和云计算监控单元；所述数据监测单元监测水库库区、大坝坝体以及周围环境三类多源数据；所述数据传输单元将数据监测单元监测的数据传输至阈值修订单元；所述阈值修订单元包括三维动态数值模型，将数据监测单元监测到的实时数据和三维动态数值模型的差异进行对比分析，对数据阈值进行评估和修订，然后将修订后的阈值和监测数据传输至评估预警单元；所述评估预警单元对数据评价指标进行权重计算，得到数据监测结果，并进行可视化展示；所述云计算监控单元将据监测结果上传到服务器，整合区域内多个水库大坝监测数据，实现多个水库大坝的集中监测和预警，同时为水库大坝之间的互动反馈提供支持。

2.根据权利要求1所述的实时预警可视化集成监控系统，其特征在于，所述数据监测中的水库库区监测包括水位、流量、水体pH值数据；大坝坝体监测包括渗流量、坝体沉降、表面变形数据；周围环境监测包括气象环境、土壤环境数据。

3.根据权利要求1所述的实时预警可视化集成监控系统，其特征在于，所述数据传输单元采用有线和无线两种传输方式，其中数据监测单元与数据传输单元间通过有线传输，数据监测单元将水库大坝的沉降、渗透等监测数据转换成电信号等物理量，由无线传输方式传输到阈值修订单元和评估预警单元进行数据管理操作。

4.根据权利要求1所述的实时预警可视化集成监控系统，其特征在于，所述阈值修订单元包括初始阈值设定，阈值修正和实时阈值评估三部分；

所述初始阈值设定具体为针对监测项目列出相应监测指标，通过人工智能深度学习长短期记忆网络，对监测指标进行初始阈值设定。

所述阈值修正使用数值模拟软件，针对水库大坝群做出三维精细化动态数值模型，并将数据监测单元监测到的数据与数值模型结果进行对比验证，并使用数值模拟预测结果针对初始阈值进行阈值修正。

所述实时阈值评估针对大坝长期服役状态进行实时预测，将数据监测单元监测到的数据实时嵌入三维动态数值模型，对实测指标数据与三维动态数值模型的差异进行对比分析，从而评估和修正阈值，并对模型进行更新。

5.根据权利要求1所述的实时预警可视化集成监控系统，其特征在于，评估预警单元包括评价指标权重的确立和预警系统可视化两部分：

所述评价指标权重的确立是指，通过查阅相关文献及规范，使用层次分析法对监测指标进行指标权重计算。

所述预警系统可视化是指，将得到的评估结果进行展示，通过一张电子地图的方式，将水库安全监测数据、水位流量数据、闸泵站运行状态、视频画面、监测设备状态等关键数据进行集中展示，并实时查看监测结果。同时引入气象数据，在电子地图上以标识等方式显示区域气象信息，为业务管理人员提供短历时降雨及预警信息。

6.根据权利要求5所述的实时预警可视化集成监控系统，其特征在于，所述评估结果的获得是指，通过建立风险研判机制，对监测指标进行动态分析得到评估结果。

7.根据权利要求1所述的实时预警可视化集成监控系统，其特征在于，所述单个水库大坝的信息集成可以通过在电子地图上叠加水利工程对象信息，根据水利工程的实际经纬度以标示符的方式标注并定为其所在位置，单个水利工程则标记为一个站点，站点集合单个水库大坝的实时信息，达到水库大坝群集成监控的目的。

8.根据权利要求7所述的实时预警可视化集成监控系统，其特征在于，服务器整合区域内多个水库大坝监测数据，构建水库大坝群评估预警系统平台，按照行业对监测数据预警阈值设置标准的规定，站点的预警状态根据阈值分析结果呈现红、橙、黄、蓝四种颜色标识，分别表示特别严重、严重、较重、一般四种预警级别，并在水库大坝群评估预警系统平台闪烁显示。