一种基于北斗遥感数据的大坝监测预警方法及系统

本发明属于大坝监测，具体涉及一种基于北斗遥感数据的大坝监测预警方法及系统。

背景技术：

1、水库大坝是水库的重要组成部分，其起到拦蓄水流、抬高水位或调节流量的作用，因此大坝的安全进行监测十分重要。专利申请号为202011100198.2的专利公开了一种基于北斗+gps的大坝形变预警系统，通过基准站、监测站、基准站北斗接收机、监测站北斗接收机、计算机的结构，对易形变点和不易形变点的形变量进行检测、对比，来对大坝进行安全预警。但是由于大坝的安全状况不仅仅与大坝的形变量相关，还与多种影响因素有关，仅通过形变量数据来对大坝安全进行预警，会使预警结果不够准确。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于北斗遥感数据的大坝监测预警方法及系统，用以解决上述背景技术中所面临的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种基于北斗遥感数据的大坝监测预警系统，所述系统包括：

4、巡检模块，所述巡检模块用于获取巡检app上巡检人员每日上传的巡检信息；

5、数据获取模块，所述数据获取模块用于获取北斗卫星系统监测的大坝的关联参数信息；

6、综合处理分析平台，所述综合处理分析平台用于接收并储存采集的巡检信息以及关联参数信息，并进行分析，根据分析结果判断是否生成预警指令；

7、预警模块，所述预警模块根据生成的预警指令进行相应的预警。

8、进一步地，所述关联参数信息包括水压信息、温度信息、形变信息以及降雨信息。

9、进一步地，所述综合处理分析平台根据巡检信息进行分析的方法为：

10、从大数据库中收集指定数量的大坝巡检信息，并根据巡检类别划分为多个巡检集，每个巡检集内含有指定数量的对应巡检信息；

11、对各个巡检集内的巡检信息进行特征提取，得到特征信息；

12、将各个巡检集中的特征信息作为卷积神经网络的输入，进行训练后得到不同风险等级风险集；

13、获取每日上传的巡检信息，根据巡检类别将上传的巡检信息分入到对应的巡检集内，并进行特征提取得到当日特征信息；

14、将得到的当日特征信息与不同风险等级的风险集内的特征信息进行比对，确定当日巡检风险等级；

15、通过公式求出每日巡检风险值；

16、其中n为巡检类别数，为各个巡检类别的今日巡检风险等级。

17、进一步地，所述综合处理分析平台根据关联参数信息进行分析的方法为：

18、通过公式求出每日渗流风险值，其中，，，；

19、其中为预设的水压分量的调整系数,为水压常数，为上次检测时间到本次检测时间内第i个上游水位的水压因子均值，为上次检测时间到本次检测时间内第i个下游水位的水压因子均值，以及分别为上、下游水压因子个数，以及为影响系数，为降雨常数，为影响系数，降雨因子个数，为上次检测时间到本次检测时间内第i个降雨因子累计值，为上次检测时间到本次检测时间内第i个温度因子均值，为影响系数，为温度因子个数，为所选择的时效因子个数，为影响系数，为上次检测时间到本次检测时间内第i个时效因子均值，、、、均为比例系数。

20、进一步地，所述综合处理分析平台生成预警指令的方法为：

21、获取每日巡检风险值以及每日渗流风险值，通过公式得出风险指数；

22、将获得的风险指数与系统预设的风险阈值指数进行比对：

23、当k＞时，生成预警指令；

24、其中，、为预设的权重系数，且。

25、进一步地，所述预警指令包括第一级预警指令以及第二级预警指令；

26、当时，生成第一级预警指令，此时提醒作业人员进行例行维修；

27、当时，生成第二级预警指令，此时生成溃坝预警，通过公式求出逃生时间；

28、其中，为转换系数，为所处位置距离坝址的距离，为水库的总容量，为水坝上游水深，为最大流量时的平均水深，为系统预设的另一风险阈值系数。

29、进一步地，所述综合处理分析平台的分析方法为：

30、在未生成预警指令时，获取m天内，巡检风险值随天数变化曲线以及渗流风险值随天数变化曲线；

31、通过公式得出潜在风险系数；

32、将获得的潜在风险系数与系统预设的潜在风险系数阈值进行比较：

33、当＞时，生成第一级预警指令；

34、其中为检测开始时日，为当前检测日，系统预设的标准巡检风险值随天数变化曲线，为系统预设的标准渗流风险值随天数变化曲线。

35、一种基于北斗遥感数据的大坝监测预警方法，所述预警方法通过上述所述的一种基于北斗遥感数据的大坝监测预警系统进行监测预警。

36、本发明的有益效果：

37、本发明通过人工对大坝进行例行巡检以及采用北斗遥感技术对大坝进行监测，获取巡检信息以及关联参数信息，并通过综合处理分析平台根据巡检结果结合水压、温度、形变、降雨等信息进行分析，来对大坝的风险情况进行估计，并获取每日的风险指数，根据风险指数的大小对大坝进行预警，来提高预警的精度，从而及时的根据预警信息对大坝进行处理或者进行预警警示，可延长大坝使用寿命，并减少经济损失。

38、本发明还可根据生成的预警指令进行不同等级的预警，当风险指数不高时，生成第一级预警指令，此时提醒作业人员对大坝进行全面精确的检查维修，保证大坝安全；当风险指数很高时，则生成第二级预警指令，来生成溃坝预警，并通过广播、信息、电话等放置通知下游人员，保证下游人员安全，还可通过公式求出逃生时间，保证人员安全。

39、本发明在未生成预警指令时，获取大坝的潜在风险系数，并根据潜在风险系数情况判断大坝存在的潜在安全事故风险发生概率情况，已及时预警，提醒作业人员对大坝进行全面精确的检查维修，保证大坝安全。

40、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。

技术特征：

1.一种基于北斗遥感数据的大坝监测预警系统，其特征在于，所述系统包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于北斗遥感数据的大坝监测预警系统，其特征在于，所述综合处理分析平台根据巡检信息进行分析的方法为：

3.根据权利要求2所述的一种基于北斗遥感数据的大坝监测预警系统，其特征在于，所述综合处理分析平台根据关联参数信息进行分析的方法为：

4.根据权利要求3所述的一种基于北斗遥感数据的大坝监测预警系统，其特征在于，所述综合处理分析平台生成预警指令的方法为：

5.根据权利要求4所述的一种基于北斗遥感数据的大坝监测预警系统，其特征在于，所述预警指令包括第一级预警指令以及第二级预警指令；

6.根据权利要求5所述的一种基于北斗遥感数据的大坝监测预警系统，其特征在于，所述综合处理分析平台的分析方法为：

7.一种基于北斗遥感数据的大坝监测预警方法，其特征在于，所述预警方法通过上述权利要求1-6任一项所述的基于北斗遥感数据的大坝监测预警系统进行监测预警。

技术总结本发明公开了一种基于北斗遥感数据的大坝监测预警方法及系统，属于大坝监测技术领域，包括巡检模块，获取巡检APP上巡检人员每日上传的巡检信息；数据获取模块，获取北斗卫星系统监测的大坝的关联参数信息；综合处理分析平台，接收并储存采集的巡检信息以及关联参数信息，并进行分析，根据分析结果判断是否生成预警指令；预警模块，根据生成的预警指令进行相应的预警。本发明通过综合处理分析平台根据巡检结果结合水压、温度、形变、降雨等信息进行分析，来对大坝的风险情况进行估计，并获取每日的风险指数，根据风险指数的大小对大坝进行预警，来提高预警的精度，从而及时的根据预警信息对大坝进行处理或者进行预警警示。技术研发人员：周志维,吴晓彬,汪庆,游文荪,喻蔚然,龚羊庆,史明涓,万浩平,唐少龙受保护的技术使用者：江西省水利科学院（江西省大坝安全管理中心、江西省水资源管理中心）技术研发日：技术公布日：2024/5/29