一种基于云服务的安全监测资料智能整编分析系统技术方案

本发明专利技术涉及水利安全监测技术领域，具体涉及一种基于云服务的安全监测资料智能整编分析系统。数据采集层：用于实时获取大坝安全监测原始数据；数据转换层：用于将大坝安全监测原始数据上传至云服务平台；云服务平台：用于实现云端存储；业务应用层：用于进行数据管理、数据统计、监测资料分析、安全分析和系统管理；业务应用层包括监测资料分析模块，监测资料分析模块用于对安全监测原始数据进行数据检验、异常数据处理、时序分析、相关分析，并通过分析对粗大误差进行剔除，对整编后的数据结合时间序列进行变化过程分析。实现数据存储管理、数据误差修正、整理与计算，解决了水库管理单位表面变形观测的难题，提高了安全监测的效率、准确性。

An intelligent integration and analysis system of security monitoring data based on cloud service

【技术实现步骤摘要】
一种基于云服务的安全监测资料智能整编分析系统
本专利技术涉及水利安全监测
，具体涉及一种基于云服务的安全监测资料智能整编分析系统。
技术介绍
据第一次水利普查统计，我国现有水库9.8万余座，随着水库建设期的完成，现阶段我国各级水库管理部门的主要任务已经由水库建设逐渐过渡到水库运行管理。大坝安全监测资料整编分析是水库运行管理的重要核心业务，规范要求水库管理单位必须定期进行安全监测资料整编。大坝安全监测资料整编分析主要是根据监测资料的定性、定量分析成果，对大坝当前的工作状态作出综合评价，并为进一步加强安全管理和监测和应采取的防范措施提出指导性意见，该部分工作综合性强、专业度高，对技术人员要求非常高，由于大部分水库管理单位未配备该类技术人员，也没有相关的业务系统支持，因此不能对大坝性态进行快速评估、准确判断，也不利于历史监测数据的长期分析。随着以云计算为代表的新型信息技术的发展，借助信息化手段及时准确地掌握水库大坝安全监测信息，实时整编分析安全监测资料，对大坝运行状态进行分析评估成为一种可能。目前部分水库管理单位虽然建立了PC客户端的大坝安全监测资料整编评价系统，但是存在专业性强、操作不便、资料缺失、自动化程度低等等现实问题，仍然不能满足运行管理新模式需求。云技术的发展促使以“云+端”应用为核心的新型资料搜集、资料整编分析模式快速形成，大坝安全监测采集设备在水库现场进行专项数据采集，将大坝运行原始信息在水库本地存储，再上传到位于云端的数据中心进行整理和初步清洗，再调用资料整编的专项服务对数据进行粗大误差的筛选，进行数据库管理、数据误差修正、整理与计算、整编分析和数据发布，为进一步的各类分析提供高质量的数据支撑。由于资料整编分析系统规避了水库管理单位在大坝安全监测专业上的技术瓶颈，为管理人员提供了简易可用、交互性好的专用业务服务，最终实现大坝安全分析，预测大坝变形趋势，预警报警，加强安全监管，弥补工程管理信息化短板。基于云服务的安全监测资料智能整编分析系统能够将专业技术通俗化、复杂问题简单化，易于操作便于使用，成本低效率高，打破了技术瓶颈，减轻了水库管理单位的工作压力，为水库大坝安全运行提供理论支撑。公告号为CN109145165A的专利公开了一种基于服务调度的水文资料自动整编系统及方法，其包含数据资源层装置、服务支撑层装置、应用支撑层装置和应用层装置，其中数据资源层装置用于基于业务需求处理、存储水文资料数原始数据，服务支撑层装置用于基于对数据资源层装置的调度实现水文资料整编数据的管理和访问，应用支撑层装置用于基于对服务支撑层装置的调度实现服务注册、调度、数据流管理，应用层装置用于基于对应用支撑装置的调度实现与用户的交互。其能实现数据在线共享和整编方案在线共享，并保障数据的一致性。但其不能实现监测数据变化过程分析，其无法实现数据深入监测，且监测效率低下。
技术实现思路
本专利技术的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种能实现监测数据变化过程分析，实现数据深入监测，监测效率高的基于云服务的安全监测资料智能整编分析系统。本专利技术的技术方案为：一种基于云服务的安全监测资料智能整编分析系统，包括数据采集层：用于实时获取大坝安全监测原始数据，并将所述大坝安全监测原始数据存储在指定数据库中；数据转换层：用于将已存储的大坝安全监测原始数据上传至云服务平台；云服务平台：用于实现大坝安全监测原始数据的云端存储；业务应用层：用于调用云服务平台存储的大坝安全监测原始数据进行数据管理、数据统计、监测资料分析、安全分析和系统管理；所述业务应用层包括监测资料分析模块，所述监测资料分析模块用于对安全监测原始数据进行数据检验、异常数据处理、时序分析、相关分析，并通过分析对粗大误差进行剔除，对整编后的数据结合时间序列进行变化过程分析。较为优选的，所述业务应用层包括数据管理模块，所述数据管理模块用于查找大坝安全监测原始数据缺失问题，并针对缺失的数据进行人工补录，所述人工补录以时间为分析维度，所述人工补录以单个测点为分析对象进行数据分析。较为优选的，所述业务应用层包括数据统计模块，所述数据统计模块用于将已上传的大坝安全监测信息按照监测类型进行原始数据查询，所述查询过程包括选择单个测点和起止时间；输入查询信号，根据查询条件从云服务平台获取大坝安全监测原始数据信息，并通过图表控件绘制相应时间段的原始测值变化过程线。较为优选的，所述监测资料分析模块包括时序分析模块，所述时序分析模块用于按照建筑物、断面或相关性对多个监测点进行以时间为顺序及比例的折线绘制，分析所述折线获取单个监测量的变化周期性、特征值、趋势性，以及多个监测量之间的变化相关性。较为优选的，所述监测资料分析模块包括异常数据处理模块，所述异常数据处理模块用于对采集的安全监测数据进行异常数据识别和编辑，剔除异常数据，保证分析样本的可用性。较为优选的，所述监测资料分析模块包括相关性分析模块，所述相关性分析模块用于通过绘制相关图的方式对单个效应量与环境量、效应量与效应量之间进行相关分析，并通过所述相关分析判断效应量与环境量、效应量与效应量之间的相关性，以及判断效应量是否存在系统的趋势性变化和明显的异常迹象，所述相关图是指多次测值在二维坐标系中的多点聚合图。较为优选的，所述业务应用层包括安全分析模块，所述安全分析模块用于以监测资料分析模块的结果为数据基础，通过专项分析得出更深入的分析结论，所述专项分析过程包括输入建筑物、监测断面和分析的时间段；接收到查询信号后，以断面分布图为底图，显示最近一天断面上测压管平均水位并连接形成实测浸润线，以及显示包含当日所测管水位数值、时间、设计编号、监测量和测值信息的数据列表。较为优选的，所述业务应用层包括系统管理模块，所述系统管理模块用于管理用户信息、角色信息和权限信息，以及建立用户、角色、权限之间的对应关系；所述用户信息包括用户名、用户所在部门、用户角色、用户密码；所述角色信息包括角色名称、角色所在部门、角色对应权限；所述权限信息包括数据层的增删改查操作权限、业务功能和菜单可用权限。较为优选的，所述数据采集层的监测类型包括环境量监测、变形监测、应力应变监测和渗流渗压监控。本专利技术的有益效果为：本专利技术利用云计算技术，通过建立符合大坝安全监测信息存储利用的数据存储结构，提出了安全监测信息的集成和分析方法，研究了安全监测数据整编分析技术，实现数据存储管理、数据误差修正、整理与计算，在集成安全监测信息的基础上，研发了满足监测整编分析的业务系统，其：①实现了安全监测数据智能化分析，将常规的数据处理及分析方法通过信息化手段进行实现，简单易用而具有专业性。②通过监测模块的分析解决了水库管理单位表面变形观测的难题，提高了安全监测的效率、准确性。③提高了工作效率，减轻了管理人员的工作强度，弥补了水库管理单位技术缺陷，规避了该领域的技术瓶颈。④进一步推进了其大坝自动化、智能化管理，为水库管理单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于云服务的安全监测资料智能整编分析系统，其特征在于，包括/n数据采集层：用于实时获取大坝安全监测原始数据，并将所述大坝安全监测原始数据存储在指定数据库中；/n数据转换层：用于将已存储的大坝安全监测原始数据上传至云服务平台；/n云服务平台：用于实现大坝安全监测原始数据的云端存储；/n业务应用层：用于调用云服务平台存储的大坝安全监测原始数据进行数据管理、数据统计、监测资料分析、安全分析和系统管理；/n所述业务应用层包括监测资料分析模块，所述监测资料分析模块用于对安全监测原始数据进行数据检验、异常数据处理、时序分析、相关分析，并通过分析对粗大误差进行剔除，对整编后的数据结合时间序列进行变化过程分析。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于云服务的安全监测资料智能整编分析系统，其特征在于，包括
数据采集层：用于实时获取大坝安全监测原始数据，并将所述大坝安全监测原始数据存储在指定数据库中；
数据转换层：用于将已存储的大坝安全监测原始数据上传至云服务平台；
云服务平台：用于实现大坝安全监测原始数据的云端存储；
业务应用层：用于调用云服务平台存储的大坝安全监测原始数据进行数据管理、数据统计、监测资料分析、安全分析和系统管理；
所述业务应用层包括监测资料分析模块，所述监测资料分析模块用于对安全监测原始数据进行数据检验、异常数据处理、时序分析、相关分析，并通过分析对粗大误差进行剔除，对整编后的数据结合时间序列进行变化过程分析。


2.根据权利要求1所述的一种基于云服务的安全监测资料智能整编分析系统，其特征在于：所述业务应用层包括数据管理模块，所述数据管理模块用于查找大坝安全监测原始数据缺失问题，并针对缺失的数据进行人工补录，所述人工补录以时间为分析维度，所述人工补录以单个测点为分析对象进行数据分析。


3.根据权利要求1所述的一种基于云服务的安全监测资料智能整编分析系统，其特征在于：所述业务应用层包括数据统计模块，所述数据统计模块用于将已上传的大坝安全监测信息按照监测类型进行原始数据查询，所述查询过程包括
选择单个测点和起止时间；
输入查询信号，根据查询条件从云服务平台获取大坝安全监测原始数据信息，并通过图表控件绘制相应时间段的原始测值变化过程线。


4.根据权利要求1所述的一种基于云服务的安全监测资料智能整编分析系统，其特征在于：所述监测资料分析模块包括时序分析模块，所述时序分析模块用于按照建筑物、断面或相关性对多个监测点进行以时间为顺序及比例的折线绘制，分析所述折线获取单个监测量的变化周期性、特征值、趋势性，以及多个监测量之间的变化相关性。


5.根据权利要求1所述的一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨启贵，卢建华，高大水，杨明化，张玉炳，高全，周启，周和清，位敏，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42