一种水电站智能管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水电站智能管理系统，包括相互耦合的基础功能管理模块、大坝安全管理模块、水能管理模块和智能告警模块，基础功能管理模块，用于进行系统基础信息、角色、人员以及数据备份的管理；大坝安全管理模块，用于进行坝前水位监测、大坝入水口漂浮物监测、闸门/生态流量状态监测、坝面及两侧山体情况监测、多维标签检索以及实时监控图像点播的管理；水能管理模块，用于水能信息、发电机组负荷以及下泄流量的管理；智能告警模块，用于对坝前水位、入水口漂浮物、生态流量、机组出力情况、发电耗水率、监控区域内人员情况以及摄像头使用的异常情况进行告警。本发明专利技术能够实现对水电站的全面、高效管理，提高水电站的管理效益。提高水电站的管理效益。提高水电站的管理效益。

【技术实现步骤摘要】
一种水电站智能管理系统


[0001]本专利技术涉及水电站管理
，尤其涉及一种水电站智能管理系统。

技术介绍

[0002]随着经济社会的发展，中国的年发电量在不断的提高。在中国能源消费结构中，水力发电的能源消费位列第二。随着国家对能源结构调整的重视，水利发电的年发电量也在不断提高。与水利发电直接相关的是水电站。
[0003]水电站，是能将水能转换为电能的综合工程设施。一般包括由挡水、泄水建筑物(大坝)形成的水库和水电站引水系统、发电厂房、机电设备等。水库的高水位水经引水系统流入厂房推动水轮发电机组发出电能，再经升压变压器、开关站和输电线路输入电网。
[0004]中国目前分布着大大小小诸多水电站，主要分布在东部沿海地区以及黄河长江流域，并且分布复杂，地处偏远，加强水电站大坝安全监督和水能管理，是水电站管理的主要工作。但是，现有技术中还没有对水电站进全面、高效管理的水电站管理系统，目前，对于水电站的管理，主要是靠人工定时巡检，一方面需要大量的人力和资金的投入，另一方面时效性低，很难有效的掌握到水库的安全状况。
[0005]因此，如何设计一套水电站智能管理系统来实现对水电站的全面、高效管理，是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，特别创新地提出了一种水电站智能管理系统，能够实现对水电站的全面、高效管理，有效加强对电站水能利用监测，提高水能利用率，增加水电站的发电收益，提高水电站的管理效益。
[0007]为了实现本专利技术的上述目的，本专利技术提供了一种水电站智能管理系统，包括相互耦合的基础功能管理模块、大坝安全管理模块、水能管理模块和智能告警模块，其中，
[0008]所述基础功能管理模块，用于进行系统基础信息、角色、人员以及数据备份的管理；
[0009]所述大坝安全管理模块，用于进行坝前水位监测、大坝入水口漂浮物监测、闸门/生态流量状态监测、坝面及两侧山体情况监测、多维标签检索以及实时监控图像点播的管理；
[0010]所述水能管理模块，用于水能信息、发电机组负荷以及下泄流量的管理；
[0011]所述智能告警模块，用于对坝前水位、入水口漂浮物、生态流量、机组出力情况、发电耗水率、监控区域内人员情况以及摄像头使用的异常情况进行告警。
[0012]优选地，所述水电站智能管理系统还包括辅助决策模块，其用于根据水电站的实时监测数据自动生成辅助决策建议。
[0013]优选地，所述水电站智能管理系统还包括系统自检模块，其用于对系统的服务器、通信网络、存储设备、计算资源以及摄像头的工作状态进行监测，并在监测到异常情况时启
动预设的异常情况处理策略。
[0014]优选地，所述基础功能管理模块包括：
[0015]系统配置管理单元，用于进行系统基础信息的配置；
[0016]角色管理单元，用于根据用户的身份信息为用户配置相应的角色，并为该角色关联相应的权限信息；
[0017]人员管理单元，用于添加用户和删除用户，设置用户的基本信息，以及更改用户关联的角色；以及
[0018]数据备份管理单元，用于配置数据备份管理策略，并根据配置的数据备份管理策略启用和关闭数据备份功能。
[0019]优选地，所述大坝安全管理模块包括：
[0020]坝前水位监测单元，用于通过采集大坝监控的视频画面，根据视频画面进行图像识别得到大坝的当前坝前水位，并将当前坝前水位与预设的水位高度告警阈值进行比较，当当前坝前水位达到预设的水位高度告警阈值时生成相应的水位预警信息；
[0021]大坝入水口漂浮物监测单元，用于通过采集大坝监控的视频画面，根据视频画面进行图像识别和特征提取得到预设区域的入水口漂浮物图像，并计算所述入水口漂浮物图像中漂浮物覆盖面积，当漂浮物覆盖面积达到预设的覆盖面积告警阈值时生成相应的漂浮物预警信息；
[0022]闸门/生态流量状态监测单元，用于通过采集大坝监控的视频画面，根据视频画面进行图像识别得到大坝闸门开闭状态；
[0023]坝面及两侧山体情况监测单元，用于通过采集大坝监控的视频画面，根据视频画面进行图像识别，并根据图像识别结果判断坝面是否有人员聚集、坝面是否有构筑物异常以及两侧山体是否有异常；
[0024]多维标签检索单元，用于根据用户输入的不同标签进行分类检索，并根据检索结果选择对应的分屏模式对检索结果进行展示；以及
[0025]实时监控图像点播单元，用于在用户进行图像点播时实现分屏模式切换、图片抓拍、显示图像的轮询切换、录像回放、双码流自动切换以及视频画面缩放。
[0026]优选地，所述水能管理模块包括：
[0027]水能信息统计分析单元，用于对来水流量、发电流量、发电水量、弃水量、泄洪量、降雨量、耗水率以及上下游水位进行统计分析，形成以报表或曲线形式呈现的水能信息统计分析报告；
[0028]发电机组负荷分析单元，用于根据库容变化信息及下泄流量计算入库流量，并根据入库流量、发电机组含水率及发电机组实际负荷分析得到发电机组建议负荷；以及
[0029]下泄流量管理单元，用于构建闸门开度
‑
下泄流量关系曲线，并根据来当前水流量、当前闸门开度以及闸门开度
‑
下泄流量关系曲线计算当前生态流量，根据计算得到的前生态流量生成生态流量断流预警信息。
[0030]优选地，所述智能告警模块具体用于根据大坝安全管理模块和水能管理模块生成的预警信息自动相应的生成实时告警信息，并将所述实时告警信息发送至预先配置的联系人。
[0031]优选地，所述辅助决策模块包括：
[0032]最优运行建议生成单元，用于根据水电站的实时监测数据与预先构建的专家知识库模型生成当前最优运行建议，其中，所述实时监测数据至少包括水位、入库流量、发电引用流量、下泄流量、发电机组运行状态数以及闸门开度，所述当前最优运行建议至少包括当前最优的发电机组出力台数；
[0033]告警统计单元，用于对对历史告警记录进行分类和统计分析，形成可视化报表，并进行横向对比；
[0034]险情级别管理单元，用于对水库、大坝、水电站生产过程、水电站周界的险情级别进行等级划分，并根据监测数据自动判断险情级别，确定发布范围，输出相应的响应信息；
[0035]库容信息提示单元，用于根据当前水位与预先构建的库容
‑
水位曲线计算当前库容信息，并根据所述当前库容信息输出相应的库容提示信息；
[0036]异常弃水提示单元，用于根据当前闸门开度、闸门开度
‑
下泄流量关系曲线、入库流量、机组发电引用流量以及发电机组运行状态判断是否为异常弃水，若是，则输出相应的异常弃水提示信息；以及
[0037]发电功率提示单元，用于根据当前机组发电引用流量和预先构建的引用流量
‑
发电功率关系曲线计算当前发电功率。
[0038]优选地，所述大坝安全管理模块还本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水电站智能管理系统，其特征在于，包括相互耦合的基础功能管理模块、大坝安全管理模块、水能管理模块和智能告警模块，其中，所述基础功能管理模块，用于进行系统基础信息、角色、人员以及数据备份的管理；所述大坝安全管理模块，用于进行坝前水位监测、大坝入水口漂浮物监测、闸门/生态流量状态监测、坝面及两侧山体情况监测、多维标签检索以及实时监控图像点播的管理；所述水能管理模块，用于水能信息、发电机组负荷以及下泄流量的管理；所述智能告警模块，用于对坝前水位、入水口漂浮物、生态流量、机组出力情况、发电耗水率、监控区域内人员情况以及摄像头使用的异常情况进行告警。2.根据权利要求1所述的水电站智能管理系统，其特征在于，还包括辅助决策模块，其用于根据水电站的实时监测数据自动生成辅助决策建议。3.根据权利要求2所述的水电站智能管理系统，其特征在于，还包括系统自检模块，其用于对系统的服务器、通信网络、存储设备、计算资源以及摄像头的工作状态进行监测，并在监测到异常情况时启动预设的异常情况处理策略。4.根据权利要求3所述的水电站智能管理系统，其特征在于，所述基础功能管理模块包括：系统配置管理单元，用于进行系统基础信息的配置；角色管理单元，用于根据用户的身份信息为用户配置相应的角色，并为该角色关联相应的权限信息；人员管理单元，用于添加用户和删除用户，设置用户的基本信息，以及更改用户关联的角色；以及数据备份管理单元，用于配置数据备份管理策略，并根据配置的数据备份管理策略启用和关闭数据备份功能。5.根据权利要求1所述的水电站智能管理系统，其特征在于，所述大坝安全管理模块包括：坝前水位监测单元，用于通过采集大坝监控的视频画面，根据视频画面进行图像识别得到大坝的当前坝前水位，并将当前坝前水位与预设的水位高度告警阈值进行比较，当当前坝前水位达到预设的水位高度告警阈值时生成相应的水位预警信息；大坝入水口漂浮物监测单元，用于通过采集大坝监控的视频画面，根据视频画面进行图像识别和特征提取得到预设区域的入水口漂浮物图像，并计算所述入水口漂浮物图像中漂浮物覆盖面积，当漂浮物覆盖面积达到预设的覆盖面积告警阈值时生成相应的漂浮物预警信息；闸门/生态流量状态监测单元，用于通过采集大坝监控的视频画面，根据视频画面进行图像识别得到大坝闸门开闭状态；坝面及两侧山体情况监测单元，用于通过采集大坝监控的视频画面，根据视频画面进行图像识别，并根据图像识别结果判断坝面是否有人员聚集、坝面是否有构筑物异常以及两侧山体是否有异常；多维标签检索单元，用于根据用户输入的不同标签进行分类检索，并根据检索结果选择对应的分屏模式对检索结果进行展示；以及实时监控图像点播单元，用于在用户进行图像点播时实现分屏模式切换、图片抓拍、显
示图像的轮询切换、录像回放、双码流自动切换以及视频画面缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊昌全，唐明，张宇宁，李纯阳，
申请(专利权)人：国家电投集团四川电力有限公司，
类型：发明
国别省市：