[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

说明书

本发明公开了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。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；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；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；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；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。本发明利用监测预警技术以及地理信息技术的智能特性进行水库大坝集群智能监控。

技术领域

本发明属于预警系统技术领域，具体涉及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。

背景技术

近几十年来，世界范围的水利工程事业蓬勃发展，我国已修建9万多座规模不一的水库大坝，数量位列世界第一，数量庞大的大坝在促进国民经济建设、保证人民生活水平及改善环境等方面都带来了巨大效益。我国水库大坝多为混凝土坝和土石坝，其中土石坝大多修建于20世纪60年代，坝体健康隐患问题非常严重，大量年久失修的大坝在施工期和运行期受限于监测设备和监测技术，没有进行及时的监测诊断，目前中小型水库大坝的监测预警尚不完善，存在高威胁性的安全隐患，传统的人力巡检不仅费时费力，还存在着人为误差等问题。另外，全国范围内的水库大坝都缺乏完善可靠的信息化管理，目前只有部分大型水库实现了资料整编和监测预警。物联网作为一种新兴技术，已逐步应用到构筑工程的监测预警领域，在设备防灾、城市洪涝预警等方面发挥着重要作用。在大坝监测预警领域，考虑到尚无结合现代高新技术和水库大坝专业知识的实时预警可视化集成监控系统，传统的水库大坝安全监测管理系统及预警与巡检体系已经无法满足监控大坝运行性态、保障大坝运行安全的需求，在本发明中，我们提出了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。

地理信息技术和监测预警技术的发展为本发明提供了技术支持。地理信息技术经过几十年的发展，在计算机软、硬件系统支持下，可以对有关地理分布的数据进行采集、储存、管理、分析、显示，用于分析和处理在一定地理区域内分布的各种现象和过程，使得目标大坝群可以通过无线通讯网络连接物联网域名实现互联互通，解决复杂的规划、决策和管理问题。监测预警技术在本发明中起到了综合评判数据、实时预警监控的关键作用，地理信息技术为本发明提供了用数字形式来描述空间实体的重要技术支持。监测预警技术在工程建设及安全管理和监测中应用广泛，该技术以目标大坝群互联互通为基础，利用云计算的SaaS模式，在互联网环境下使得管理者能够及时准确地全面掌握工程的实际动态，并进行实时安全评价和预警，为工程设计、管理和隐患消除提供依据。

在本发明中，考虑到尚无结合现代高新技术和水库大坝专业知识的实时预警可视化集成监控系统，我们提出了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。

发明内容

针对在大坝监测领域，并无应用现代物联网高新技术的实例，传统的水库大坝安全监测管理系统及预警与巡检体系，已经无法满足监控大坝运行性态、保障大坝运行安全需求的问题。本发明提供了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。

本发明是通过以下技术方案实现的：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，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。