一种堤防溃口快速封堵智能监测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种堤防溃口快速封堵智能监测系统，其特征在于，所述智能监测系统包括服务器、堤坝检测模块、水体监测模块、计算模块以及警报模块，堤坝检测模块用于对堤坝的偏移角度值、堤坝密度值以及冲击力值的数值信息进行获取，堤坝检测模块获取的数值信息输送至计算模块，水体监测模块用于对水位高度值、液位增长速度值以及水流速值的数值信息进行获取，堤坝检测模块获取的数值信息输送至计算模块，本发明专利技术通过对堤坝整体受到作用力产生的变化值的数值信息进行检测，对水体在对堤坝冲击时的变化值的数值信息进行监测，综合分析堤坝安全系数，通过堤坝安全系数的获取能够在堤坝溃口时进行快速的封堵。时进行快速的封堵。时进行快速的封堵。

【技术实现步骤摘要】
一种堤防溃口快速封堵智能监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及堤防溃口监测
，尤其涉及一种堤防溃口快速封堵智能监测系统及方法。

技术介绍

[0002]堤泛指堤坝，指防水拦水的建筑物和构筑物，溃口指的是堤坝坍塌决口，现有技术中，堤坝在进行防水拦水时，通常会伴随着水体的冲击，使堤坝变形溃口，在堤坝使用过程中不能够及时有效地对堤坝进行监测，通常在堤坝溃后对溃口进行封堵，会造成巨大的水体灾害，因此本专利技术提出了一种堤防溃口快速封堵智能监测系统及方法。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的不足，本专利技术目的是提供一种堤防溃口快速封堵智能监测系统及方法，本专利技术通过对堤坝整体受到作用力产生的变化值的数值信息进行检测，对水体在对堤坝冲击时的变化值的数值信息进行监测，综合分析堤坝安全系数，通过堤坝安全系数的获取能够在堤坝溃口时进行快速的封堵。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种堤防溃口快速封堵智能监测系统，所述智能监测系统包括服务器、堤坝检测模块、水体监测模块、计算模块以及警报模块，堤坝检测模块、水体监测模块、计算模块以及警报模块分别与服务器数据连接；
[0005]所述堤坝检测模块用于对堤坝的偏移角度值、堤坝密度值以及冲击力值的数值信息进行获取，服务器将堤坝检测模块获取的偏移角度值、堤坝密度值以及冲击力值的数值信息输送至计算模块；所述计算模块根据接收的偏移角度值、堤坝密度值以及冲击力值进行计算得出堤坝临界参考值；
[0006]所述水体监测模块用于对水位高度值、液位增长速度值以及水流速值的数值信息进行获取，所述服务器将堤坝检测模块获取的水位高度值、液位增长速度值以及水流速值的数值信息输送至计算模块，计算模块根据接收的水位高度值、液位增长速度值以及水流速值进行计算得出水体安全参考值；
[0007]所述服务器将堤坝临界参考值与水体安全参考值进行获取，将获取的数值信息输送至计算模块，计算模块根据接收的堤坝临界参考值与水体安全参考值综合计算得出堤坝防溃系数。
[0008]进一步地，在对偏移角度进行获取时，具体包括以下步骤：
[0009]步骤1：在堤坝上呈直线放置多组等距放置位置传感器，位置传感器实时将位置信息输送至服务器；
[0010]步骤2：以堤坝一端为原点，以位置传感器形成的直线作为X轴，以原点处与X轴垂直的直线作为Y轴，形成平面直角坐标系；
[0011]步骤3：堤坝在受到冲击时，会发生形变，在发生形变时，位置传感器会根据堤坝的
形变产生位置变化，位置传感器实时将位置信息输送至服务器，服务器监测位置变化信息，根据位置传感器的位置变化，对距离传感器距离X轴的距离信息进行获取，将获取的距离信息按照从小到大的信息进行排列，对最大的距离信息进行提取；
[0012]步骤4：设定位置传感器与X轴的最大距离为XJLz，根据对应的位置传感器获取与Y轴的距离为YJLz，根据原点、位置传感器的位置以及位置传感器与X轴的垂直交点构成直角三角形，距离传感器与原点形成的倾斜线段和X轴的夹角即为偏移角度，设定偏移角度为α，则由三角函数求出堤坝的偏移角度。
[0013]进一步地，在对堤坝密度值进行获取时，具体包括以下步骤：
[0014]步骤11：选取堤坝制造时产生的物体，对制造时产生的物体进行称重，设定重量为WTm；
[0015]步骤12：选取一个带有刻度的盛水容器，经刻度观察水体的体积为V1，将物体放入盛水容器中，再次通过刻度观察水体的体积为V2；
[0016]步骤13：由观察的盛水容器刻度变化得出物体的体积为V2
‑
V1，设定物体体积为WTv，则WTv＝V2
‑
V1；
[0017]步骤14：设定堤坝密度值为DBρ，则由已知的重量与体积，求得堤坝密度值。
[0018]进一步地，对水位高度值、液位增长速度值以及水流速值进行求取，对T时间到T1时间内的水位高度值、液位增长速度值以及水流速值获取，具体包括以下步骤：
[0019]步骤21：获取T时间段内的水位高度，设置为SGDz1，获取T1时间段内的水位高度，设置为SGDz2；
[0020]步骤22：对T时间和T1时间的水位高度进行求差，设置差值为CZz，则CZz＝SGDz2
‑
SGDz1；
[0021]步骤23：根据求读取的差值信息对水位高度值进行求取；设定水位高度值为SGDz；具体综合计算公式如下：
[0022]则
[0023]步骤24：根据求读取的差值信息对水位高度值进行求取；设定液位增长速度值为ZSDz；具体综合计算公式如下：
[0024][0025]步骤24：对T时间到T1时间内水体流速进行测量，测量水体流速分别为SLS1、SLS2、SLS3
……
SLSx，x＞0，根据测量的水体流速对水流速值进行求取，设定水流速值为SLSz；具体综合计算公式如下：
[0026][0027]进一步地，计算模块包括数值接收单元、分类计算单元、验证单元以及数据存储单元，数据接收单元接收水体监测模块以及堤坝检测模块获取的数值信息，数据接收单元将数值信息输送至分类计算单元，分类计算单元对数值进行分类统计，依次对获取的数值进行求取，在求取完毕后将求取信息输送至验证单元进行再次求取进行验证，若验证正确，将求取信息输送至数据存储单元进行存储，若验证不正确，通过分类计算单元进行重新求取，
若超过三次求取失败，则通过人工进行输入验证。
[0028]进一步地，所述分类计算单元在进行数值计算时，分别对偏移角度值、堤坝密度值、冲击力值、水位高度值、液位增长速度值以及水流速值进行分类，六组数值信息求取完毕后，将求取的偏移角度值、堤坝密度值、冲击力值进行综合计算得出堤坝临界参考值，将求取的水位高度值、液位增长速度值以及水流速值进行综合计算得出水体安全参考值。
[0029]进一步地，所述服务器通过堤坝防溃系数设定堤坝系数安全阈值，通过系数安全阈值设置第一系数安全阈值以及第二系数危险阈值，服务器接收计算模块求得的堤坝防溃系数，与安全阈值内的第一系数安全阈值以及第二系数危险阈值进行比较，当堤坝防溃系数在第一系数安全阈值内，则证明堤坝处于安全状态，无须进行堤坝封堵，当堤坝防溃系数在第二系数危险阈值内，则堤坝防溃系数超过安全阈值，堤坝防溃系数超过安全阈值后，服务器控制警报模块发出警报，通知工作人员对堤坝进行快速封堵。
[0030]进一步地，所述第二系数危险阈值内设置有第一临界值和第二临界值，设定第二系数危险阈值最低数值为ZDSz，最高数值为ZGSz，警报模块包括一级警报单元、二级警报单元以及三级警报单元，一级警报单元危险系数小于二级警报单元，二级警报单元危险系数小于三级警报单元，当堤坝防溃系数在ZDSz和第一临界值之间时，服务器控制一级警报单元发出警报信息，当堤坝防溃系数在第二临界值和第一临界值之间时，服务器控制二级警报单元发出警报信息，当堤坝防溃系数在ZGS本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种堤防溃口快速封堵智能监测系统，其特征在于，所述智能监测系统包括服务器、堤坝检测模块、水体监测模块、计算模块以及警报模块，堤坝检测模块、水体监测模块、计算模块以及警报模块分别与服务器数据连接；所述堤坝检测模块用于对堤坝的偏移角度值、堤坝密度值以及冲击力值的数值信息进行获取，服务器将堤坝检测模块获取的数值信息输送至计算模块；所述计算模块根据接收的偏移角度值、堤坝密度值以及冲击力值进行计算得出堤坝临界参考值；所述水体监测模块用于对水位高度值、液位增长速度值以及水流速值的数值信息进行获取，所述服务器将堤坝检测模块获取的数值信息输送至计算模块，计算模块根据接收的水位高度值、液位增长速度值以及水流速值进行计算得出水体安全参考值；所述服务器将堤坝临界参考值与水体安全参考值进行获取，将获取的数值信息输送至计算模块，计算模块根据接收的堤坝临界参考值与水体安全参考值综合计算得出堤坝防溃系数。2.根据权利要求1所述的一种堤防溃口快速封堵智能监测系统，其特征在于，在对偏移角度进行获取时，具体包括以下步骤：步骤1：在堤坝上呈直线放置多组等距放置位置传感器，位置传感器实时将位置信息输送至服务器；步骤2：以堤坝一端为原点，以位置传感器形成的直线作为X轴，以原点处与X轴垂直的直线作为Y轴，形成平面直角坐标系；步骤3：堤坝在受到冲击时，会发生形变，在发生形变时，位置传感器会根据堤坝的形变产生位置变化，位置传感器实时将位置信息输送至服务器，服务器监测位置变化信息，根据位置传感器的位置变化，对距离传感器距离X轴的距离信息进行获取，将获取的距离信息按照从小到大的信息进行排列，对最大的距离信息进行提取；步骤4：设定位置传感器与X轴的最大距离为XJLz，根据对应的位置传感器获取与Y轴的距离为YJLz，根据原点、位置传感器的位置以及位置传感器与X轴的垂直交点构成直角三角形，距离传感器与原点形成的倾斜线段和X轴的夹角即为偏移角度，设定偏移角度为α，则由三角函数求出堤坝的偏移角度。3.根据权利要求1所述的一种堤防溃口快速封堵智能监测系统，其特征在于，在对堤坝密度值进行获取时，具体包括以下步骤：步骤11：选取堤坝制造时产生的物体，对制造时产生的物体进行称重，设定重量为WTm；步骤12：选取一个带有刻度的盛水容器，经刻度观察水体的体积为V1，将物体放入盛水容器中，再次通过刻度观察水体的体积为V2；步骤13：由观察的盛水容器刻度变化得出物体的体积为V2
‑
V1，设定物体体积为WTv，则WTv＝V2
‑
V1；步骤14：设定堤坝密度值为DBρ，则由已知的重量与体积，求得堤坝密度值。4.根据权利要求1所述的一种堤防溃口快速封堵智能监测系统，其特征在于，对水位高度值、液位增长速度值以及水流速值进行求取，对T时间到T1时间内的水位高度值、液位增长速度值以及水流速值获取，具体包括以下步骤：步骤21：获取T时间段内的水位高度，设置为SGDz1，获取T1时间段内的水位高度，设置为SGDz2；
步骤22：对T时间和T1时间的水位高度进行求差，设置差值为CZz，则CZz＝SGDz2
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SGDz1；步骤23：根据求读取的差值信息对水位高度值进行求取；设定水位高度值为SGDz；具体综合计算公式如下：则步骤24：根据求读取的差值信息对水位高度值进行求取；设定液位增长速度值为ZSDz；具体综合计算公式如下：步骤24：对T时间到T1时间内水体流速进行测量，测量水体流速分别为SLS1、SLS2、SLS3
……
SLSx，x＞0，根据测量的水体流速对水流速值进行求取，设定水流速值为SLSz；具体综合计算公式如下：5.根据权利要求1所述的一种堤防溃口快速封堵智能监测系统，其特征在于，计算模块包括数值接收单元、分类计算单元、验证单元以及数据存储单元，数据接...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨双超，余定仙，叶伟红，贾杰，窦维娥，
申请(专利权)人：广东珠荣工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：