一种水电站大坝异常数据预警方法技术

本发明专利技术公开了一种水电站大坝异常数据预警方法，属于数据处理技术领域，包括以下步骤：

【技术实现步骤摘要】
一种水电站大坝异常数据预警方法


[0001]本专利技术属于数据处理
，具体涉及一种水电站大坝异常数据预警方法
。

技术介绍

[0002]水电站大坝是国民经济的重要基础设施，是调控水资源时空分布和优化水资源配置重要的工程措施，是国家防洪抗旱减灾体系和江河防洪工程体系的重要组成部分，水电站大坝安全不仅关系到防洪安全
、
供水安全
、
粮食安全，也关系到经济安全和生态安全
。
在大坝安全监测过程中，会产生一些异常数据，异常数据的及时预警关系到大坝险情的提前预测
。
而现有水电站大坝异常数据预警技术通常忽略大坝坝体自身环境的影响（例如坝体水位和坝体温度等），导致预警不准确
。

技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决以上问题，提出了一种水电站大坝异常数据预警方法
。
[0004]本专利技术的技术方案是：一种水电站大坝异常数据预警方法包括以下步骤：
[0005]S1、
采集水电站大坝的实时数据集，其中，实时数据集包括环境数据子集和工作数据子集；
[0006]S2、
根据环境数据子集确定第一工作消耗随机数和第二工作消耗随机数；
[0007]S3、
通过第一工作消耗随机数和第二工作消耗随机数，对工作数据子集进行遍历，生成标准工作数据子集；
[0008]S4、
筛选标准工作数据子集中的异常工作数据，进行预警
。
[0009]进一步地，
S1
中，环境数据子集包括各个时刻的坝体工作温度和各个时刻的坝体水位；工作数据子集包括各个时刻的坝体水平位移量和各个时刻的坝体垂直变形量
。
[0010]进一步地，
S2
中，第一工作消耗随机数
H
的计算公式为：
[0011]；式中，
σ0表示所有时刻的坝体温度标准差，
h
max
表示坝体工作温度最大值，
h
min
表示坝体工作温度最小值，
h
t
表示
t
时刻的坝体工作温度，
floor(
·
)
表示向下取整运算，
T
表示所有时刻；
[0012]S2
中，第二工作消耗随机数
S
的计算公式为：
[0013]；式中，
σ1表示所有时刻的坝体水位标准差，
s
max
表示坝体工作水位最大值，
s
min
表示坝体工作水位最小值，
s
t
表示
t
时刻的坝体工作水位
。
[0014]进一步地，
S3
包括以下子步骤：
[0015]S31、
根据所有时刻的坝体水平位移量和坝体垂直变形量，计算坝体沉降阈值；
[0016]S32、
从初始时刻起，遍历各个时刻的坝体水平位移量，每遍历一个时刻，则根据第一工作消耗随机数和第二工作消耗随机数计算当前时刻的坝体水平位移消耗值，将坝体水
平位移消耗值小于坝体沉降阈值对应时刻的坝体水平位移量剔除，直至遍历完所有时刻的坝体水平位移量；
[0017]S33、
从初始时刻起，遍历各个时刻的坝体垂直变形量，每遍历一个时刻，则根据第一工作消耗随机数
、
第二工作消耗随机数和当前时刻的坝体水平位移消耗值计算当前时刻的坝体垂直变形消耗值，将坝体垂直变形消耗值小于坝体沉降阈值对应时刻的坝体垂直变形量剔除，直至遍历完所有时刻的坝体垂直变形量；
[0018]S34、
将经过
S32
和
S33
后剩余时刻的坝体水平位移量和剩余时刻的坝体垂直变形量的集合作为标准工作数据子集
。
[0019]进一步地，
S31
中，坝体沉降阈值
γ
的计算公式为：
[0020]；式中，
X
t
表示
t
时刻的坝体水平位移量，
Y
t
表示
t
时刻的坝体垂直变形量，
T
表示所有时刻
。
[0021]进一步地，
S32
中，
t
时刻的坝体水平位移消耗值
α
t
的计算公式为：
[0022]；式中，
H
表示第一工作消耗随机数，
S
表示第二工作消耗随机数，
X
t
表示
t
时刻的坝体水平位移量，
X
t
‑1表示
t
‑1时刻的坝体水平位移量，
X
t+1
表示
t+1
时刻的坝体水平位移量，
e
表示指数，
c
表示常数
。
[0023]进一步地，
S33
中，
t
时刻的坝体垂直变形消耗值
β
t
的计算公式为：
[0024]；式中，
H
表示第一工作消耗随机数，
S
表示第二工作消耗随机数，
X
t
表示
t
时刻的坝体水平位移量，
Y
t
表示
t
时刻的坝体垂直变形量，
Y
t
‑1表示
t
‑1时刻的坝体垂直变形量，
Y
t+1
表示
t+1
时刻的坝体垂直变形量，
α
t
表示
t
时刻的坝体水平位移消耗值，
e
表示指数，
c
表示常数
。
[0025]进一步地，
S3
包括以下子步骤：
[0026]S31、
根据标准工作数据子集，确定异常工作预警区间；
[0027]S32、
将不属于异常工作预警区间的坝体水平位移量和坝体垂直变形量作为异常工作数据，进行预警
。
[0028]进一步地，
S31
中，异常工作预警区间的计算公式为：
[0029]，；式中，
p
表示异常工作预警区间的左端点，
q
表示异常工作预警区间的右端点，
X1表示标准工作数据子集中坝体水平位移量的最大值，
Y1表示标准工作数据子集中坝体垂直变形量的最大值，
X0表示标准工作数据子集中坝体水平位移量的最小值，
Y0表示标准工作数据子集中坝体垂直变形量的最小值，
c
表示常数，
floor(
·
)
表示向本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种水电站大坝异常数据预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、
采集水电站大坝的实时数据集，其中，实时数据集包括环境数据子集和工作数据子集；
S2、
根据环境数据子集确定第一工作消耗随机数和第二工作消耗随机数；
S3、
通过第一工作消耗随机数和第二工作消耗随机数，对工作数据子集进行遍历，生成标准工作数据子集；
S4、
筛选标准工作数据子集中的异常工作数据，进行预警
。2.
根据权利要求1所述的水电站大坝异常数据预警方法，其特征在于，所述
S1
中，所述环境数据子集包括各个时刻的坝体工作温度和各个时刻的坝体水位；所述工作数据子集包括各个时刻的坝体水平位移量和各个时刻的坝体垂直变形量
。3.
根据权利要求1所述的水电站大坝异常数据预警方法，其特征在于，所述
S2
中，第一工作消耗随机数
H
的计算公式为：；式中，
σ0表示所有时刻的坝体温度标准差，
h
max
表示坝体工作温度最大值，
h
min
表示坝体工作温度最小值，
h
t
表示
t
时刻的坝体工作温度，
floor(
·
)
表示向下取整运算，
T
表示所有时刻；所述
S2
中，第二工作消耗随机数
S
的计算公式为：；式中，
σ1表示所有时刻的坝体水位标准差，
s
max
表示坝体工作水位最大值，
s
min
表示坝体工作水位最小值，
s
t
表示
t
时刻的坝体工作水位
。4.
根据权利要求1所述的水电站大坝异常数据预警方法，其特征在于，所述
S3
包括以下子步骤：
S31、
根据所有时刻的坝体水平位移量和坝体垂直变形量，计算坝体沉降阈值；
S32、
从初始时刻起，遍历各个时刻的坝体水平位移量，每遍历一个时刻，则根据第一工作消耗随机数和第二工作消耗随机数计算当前时刻的坝体水平位移消耗值，将坝体水平位移消耗值小于坝体沉降阈值对应时刻的坝体水平位移量剔除，直至遍历完所有时刻的坝体水平位移量；
S33、
从初始时刻起，遍历各个时刻的坝体垂直变形量，每遍历一个时刻，则根据第一工作消耗随机数
、
第二工作消耗随机数和当前时刻的坝体水平位移消耗值计算当前时刻的坝体垂直变形消耗值，将坝体垂直变形消耗值小于坝体沉降阈值对应时刻的坝体垂直变形量剔除，直至遍历完所有时刻的坝体垂直变形量；
S34、
将经过
S32
和
S33
后剩余时刻的坝体水平位移量和剩余时刻的坝体垂直变形量的集合作为标准工作数据子集
。5.
根据权利要求4所述的水电站大坝异常数据预警方法，其特征在于，所述
S31
中，坝体沉降阈值
γ
的计算公式为：；式中，

【专利技术属性】
技术研发人员：孙玉虎，刘力堂，蒲剑豪，黎国标，
申请(专利权)人：安能三局成都工程质量检测有限公司，
类型：发明
国别省市：