基于多传感器技术的堤坝监控分析系统技术方案

本发明专利技术公开了基于多传感器技术的堤坝监控分析系统，涉及堤坝监控技术领域，用于解决现有的堤坝监控系统无法对堤坝进行多维度监测和不能准确确定堤坝内部情况，进而不能及时有效的综合分析监控，导致无法及时发现问题，易造成安全隐患的问题，包括信息采集单元、信息分析单元、处理单元和管理中心，通过土壤湿度传感器、位移传感器、裂缝传感器、渗流量传感器和温度传感器获取堤坝数据，对堤坝数据进行综合分析得到浸润线异常、危险含水量、严重风险监测区、滑坡一般风险信号、滑坡严重风险信号、一般管涌监测区集合和严重管涌监测区集合发送至管理中心，管理中心根据接收到的堤坝状态信号进行计算得到堤坝运行分数并触发对应的警报。的警报。的警报。

【技术实现步骤摘要】
基于多传感器技术的堤坝监控分析系统


[0001]本专利技术涉及堤坝监控
，具体为基于多传感器技术的堤坝监控分析系统。

技术介绍

[0002]堤坝是指沿河、渠、湖、海岸或行洪区、分洪区、围垦区的边缘修筑的挡水建筑物，堤坝是世界上最早广为采用的种重要防洪工程，堤坝主要功能是保障在洪水期能够有效抵御洪水，保障下游居民生命财产安全与正常生产生活，对于区域经济发展意义重大，因此，大坝安全监测受到了高度的关注和重视；
[0003]现有的堤坝监控系统无法对堤坝进行多维度监测和不能准确确定堤坝内部情况，进而不能及时有效的综合分析监控，导致无法及时发现问题，易造成安全隐患；
[0004]为了解决上述缺陷，现提供一种基于多传感器技术的堤坝监控分析系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于为了解决现有的堤坝监控系统无法对堤坝进行多维度监测和不能准确确定堤坝内部情况，进而不能及时有效的综合分析监控，导致无法及时发现问题，易造成安全隐患的问题，而提出一种基于多传感器技术的堤坝监控分析系统。
[0006]本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于多传感器技术的堤坝监控分析系统，包括多个传感器、信息采集单元和管理中心，多个传感器包括土壤湿度传感器、位移传感器、裂缝传感器、渗流量传感器和温度传感器；信息采集单元用于采集安装在堤坝上的多个传感器的堤坝数据；其特征在于，还包括信息分析单元和处理单元；信息分析单元用于对堤坝数据进行堤坝含水量、堤坝变形、渗水分析处理得到浸润风险系数dgs、变形系数chs、漏洞系数lous
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、浸润线异常和危险含水集合，并将浸润风险系数dgs、变形系数chs、漏洞系数lous
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发送至处理单元，将浸润线异常和危险含水集合发送至管理中心；其中，对堤坝含水量进行处理的过程为：对堤坝进行分区得到干监测区和湿监测区，统计干监测区和湿监测区的数量，将湿监测区的数量除以干监测区和湿监测区的数量之和得到湿监测区的占比，将湿监测区的占比与预设占比区间比较分析，得到对应的浸润系数、浸润线风险时长和浸润线异常；对浸润系数、浸润线风险时长进行处理得到浸润风险系数dgs；对堤坝变形进行处理的过程为：获取堤坝水平位移和垂直位移并计算得到位移距离；再获取各监测区的纵向裂缝值和横向裂缝值的大小并计算得到总裂缝值，对位移距离和总裂缝值进行处理得到变形系数chs；渗水分析处理的过程为：获得堤坝内湿监测区内各监测点的温度值和每个测温点的深度并进行分析得到漏洞温度偏差，对漏洞温度偏差进行处理得到漏洞系数lous
i
；处理单元用于将浸润风险系数dgs、变形系数chs和漏洞系数lous
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进行综合分析得到滑坡一般风险信号、滑坡严重风险信号、一般管涌监测区集合和严重管涌监测区集合发送至管理中心；管理中心用于接收堤坝数据和堤坝状态信号，对堤坝数据进行存储管理，将堤坝状态信号进行处理并触发警报和对堤坝状态进行打分，其中堤坝状态信号包括浸润线异常、危险含水集合、滑坡一般风险信号、滑坡严重风险信号、一般管涌监测区集合和严重管涌监测区集合。2.根据权利要求1所述的基于多传感器技术的堤坝监控分析系统，其特征在于，堤坝数据包括堤坝含水量、位移、裂缝、漏洞流量和温度，土壤湿度传感器用于监测堤坝含水量；位移传感器用于监测堤坝位移、裂缝传感器用于监测堤坝裂缝、渗流量传感器用于监测堤坝漏洞流量以及用于温度传感器监测堤坝内部温度，其中堤坝位移包括水平位置、垂直位置、横向裂缝和纵向裂缝。3.根据权利要求1所述的基于多传感器技术的堤坝监控分析系统，其特征在于，信息分析单元对堤坝对堤坝含水量的监测处理步骤为：A1：将堤坝划分为若干个监测区，将各监测区进行编号，记为i＝1,2，3，
……
，n，n为正整数，在堤坝的每个监测区内安装有土壤湿度传感器、位移传感器、裂缝传感器、渗流量传感器和温度传感器；A2：将堤坝分成干区和湿区，其中监测区位置属水面以上则标记为干监测区，属于水面以下则标记为湿监测区，分别统计干监测区和湿监测区的数量，将湿监测区的数量除以干监测区和湿监测区的数量之和得到湿监测区的占比，通过将湿监测区的占比与预设占比区间比较分析，得到对应的浸润系数、浸润线风险时长和浸润线异常，将浸润系数和浸润线风
险时长发送至处理单元，将干监测区、湿监测区的数量以及浸润线异常发送至管理中心；A3：获取湿监测区的坝体含水量，得到坝体含水量与时间的折线图，预设含水量安全阈值和含水量警戒值，当坝体含水量处于含水量安全阈值和含水量警戒值之间时，标记为湿异常含水量，对应的湿监测区标记为湿异常监测区，通过计算求得综合异常含水值，将其发送至处理单元；当坝体含水量大于含水量警戒值时将其标记为危险含水量，将对应的湿监测区标记为危险含水监测区，统计所有标记为危险含水监测区的危险含水量、编号和位置，将其一一对应整合到危险含水集合中，并将危险含水集合发送至管理中心。4.根据权利要求3所述的基于多传感器技术的堤坝监控分析系统，其特征在于，信息分析单元对堤坝变形的分析为：B1：获取堤坝水平位移和垂直位移并将其标记为X，Y，通过公式求得位移距离ju；B2：获取各监测区的纵向裂缝值和横向裂缝值的大小，并将其标记为fz
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、fh
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，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟德军，孙正庭，
申请(专利权)人：安徽紫朔环境工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：