一种大坝安全自动化监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种大坝安全自动化监测系统，涉及安全监测领域，包括：大坝信息采集单元用于采集大坝的健康状态信息；表面变形监测单元用于采集坝体的表面位移监测数据；渗流渗压监测单元用于采集坝体的渗流渗压监测数据；不均匀沉降监测单元用于采集溢洪道的不均匀沉降监测数据；数据传输单元用于将采集的监测数据传输至服务器；服务器用于基于大坝的健康状态信息计算出大坝相应监测数据的安全数据范围，并判断采集的监测数据是否位于对应的安全数据范围内，获得判断结果，基于判断结果生成大坝安全监测结果，本发明专利技术能够准确的实现大坝的安全自动化监测

【技术实现步骤摘要】
一种大坝安全自动化监测系统


[0001]本专利技术涉及安全监测领域，具体地，涉及一种大坝安全自动化监测系统
。

技术介绍

[0002]大坝安全监测是通过仪器观测和巡视检查对水利水电工程主体结构
、
地基基础
、
两岸边坡
、
相关设施以及周围环境所作的测量及观察；监测既包括对建筑物固定测点按一定频次进行的仪器观测，也包括对建筑物外表及内部大范围对象的定期或不定期的直观检查和仪器探查
。
[0003]现有的大坝自动化监测系统采用的监测方式：现有的大坝安全监测系统包括大坝渗流量
、
渗流压力
、
表面变形监测，建立水库大坝安全预警体系，实时评估水库大坝安全状态，根据实时采集的监测数据与标准数据进行比较
(
通常为行业内的通用标准数据或国标数据
)
，来判断大坝是否存在安全隐患
。
[0004]现有的大坝安全监测的整体思路都是监测大坝的数据与标准数据进行比较，然后基于比较结果来判断大坝是否安全，但是均忽略了不同的大坝自身的健康状态，不同的大坝由于各自原因其自身的健康状态已经有差异，仍然采用同一的标准数据去进行比较，则容易出现比较结果不准确的情况，比如一个使用年限比较长且经历过强震的大坝，其自身状态已比较差，能够承受的风险也比较低，仍然采用传统的标准数据去进行安全监测，则会获得不准确的监测结果
。

技术实现思路

[0005]本专利技术目的是准确的实现大坝的安全自动化监测
。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种大坝安全自动化监测系统，所述系统包括：
[0007]大坝信息采集单元，用于采集大坝的健康状态信息；
[0008]表面变形监测单元，用于采集坝体的表面位移监测数据；
[0009]渗流渗压监测单元，用于采集坝体的渗流压力监测数据
、
绕坝渗流监测数据和渗漏量监测数据；
[0010]不均匀沉降监测单元，用于采集溢洪道的不均匀沉降监测数据；
[0011]数据传输单元，用于将表面变形监测单元
、
渗流渗压监测单元和不均匀沉降监测单元采集的监测数据传输至服务器；
[0012]服务器，用于基于大坝的健康状态信息计算出大坝相应监测数据的安全数据范围，并判断表面变形监测单元
、
渗流渗压监测单元和不均匀沉降监测单元采集的监测数据是否位于对应的安全数据范围内，获得判断结果，基于判断结果生成大坝安全监测结果
。
[0013]本系统主要包括以下几大部分：
[0014]第一部分为大坝信息采集单元，利用该单元可以获得大坝的健康状态信息，这是与现有大坝安全监测系统的主要区别，现有的大坝安全监测系统主要是采集大坝的表面变
形
、
渗流渗压和不均匀沉降等监测数据来与标准数据进行比较，而忽略的大坝的健康状态，不同健康状态的大坝的抗压和抵抗事故和风险的能力不同，健康状态较差的大坝仍然用较为宽泛的标准数据去判断，则会导致出现监测出结果正常的结果，但是其实对于其不健康的状态，该监测数据已经是处于不安全的情况，因此本系统利用大坝信息采集单元采集大坝的健康状态信息，然后基于大坝的健康状态信息计算出大坝相应监测数据的安全数据范围，最后基于实时采集的监测数据与大坝自身健康状态相关的安全数据范围进行比较，进而准确的获得与大坝实际健康相关的大坝安全监测结果
。
[0015]第二部分为监测数据的采集传输部分，包括表面变形监测单元
、
渗流渗压监测单元
、
不均匀沉降监测单元和数据传输单元，实现监测数据的采集和传输
。
[0016]第三部分为服务器，本部分能够基于大坝的健康状态信息计算出大坝相应监测数据的安全数据范围，并判断表面变形监测单元
、
渗流渗压监测单元和不均匀沉降监测单元采集的监测数据是否位于对应的安全数据范围内，获得判断结果，基于判断结果生成大坝安全监测结果
。
[0017]在一些实施例中，大坝信息采集单元采集的大坝的健康状态信息包括：大坝坝龄
、
大坝地理位置数据和大坝坝体三维扫描数据
。
申请人研究发现影响大坝健康状态的因素主要包括大坝的使用年限
、
大坝是否遭受过严重的地震灾害以及大坝的坝体的裂缝信息等，而大坝的使用年限可以通过大坝坝龄体现，大坝是否遭受过严重的地震灾害可以通过大坝在使用期间在其对应的地理位置数据对应的历史地震数据中查询获得，大坝坝体三维扫描数据可以通过扫描大坝坝体获得，通过坝坝龄
、
大坝地理位置数据和大坝坝体三维扫描数据可以准确的获得大坝的健康状态信息
。
[0018]在一些实施例中，所述服务器还用于基于大坝地理位置数据查询获得大坝使用期间与大坝相关的历史地震数据，所述安全数据范围的计算方式为：
[0019]安全数据范围＝标准数据范围
*
坝龄影响因素
*
地质灾害影响因素
*
坝体三维扫描影响因素；
[0020]其中，若大坝坝龄小于或等于
30
年，则坝龄影响因素为1，若大坝坝龄大于
30
年且小于
50
年，则坝龄影响因素为
a+(50
‑
x)/50
，
x
为大坝坝龄，
a
为大于0且小于
0.6
的常数，若大坝坝龄大于或等于
50
年，则坝龄影响因素为
0.5
；统计大坝使用期间累计满足预设要求的地震次数
y
，预设要求为：地震等级大于或等级3级，且震源地理位置与大坝所在地理位置之间的距离小于
10KM
，若
y
为0则地质灾害影响因素为1，若
y
为1则地质灾害影响因素为
0.8
，若
y
大于1则地质灾害影响因素为
0.6
；坝体三维扫描影响因素＝
(
坝体体积
‑
坝体裂缝体积
)/
坝体体积；坝体裂缝体积等于坝体上每条裂缝的体积和，坝体上每条裂缝的体积＝每条裂缝的平均宽度
*
每条裂缝的平均深度
*
每条裂缝的平均长度
。
[0021]其中，安全数据范围考虑了坝龄影响因素
、
地质灾害影响因素和坝体三维扫描影响因素，并给出了具体的计算方式，通过上述计算方式能够准确的计算出坝龄影响因素
、
地质灾害影响因素和坝体三维扫描影响因素，进而能够根据这些影响因素和标准数据范围准确的计算出安全数据范围，进而能够根据准确的安全数据范围对大坝的安全进行准确的监测
。
[0022]其中，坝龄影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种大坝安全自动化监测系统，其特征在于，所述系统包括：大坝信息采集单元，用于采集大坝的健康状态信息；表面变形监测单元，用于采集坝体的表面位移监测数据；渗流渗压监测单元，用于采集坝体的渗流压力监测数据
、
绕坝渗流监测数据和渗漏量监测数据；不均匀沉降监测单元，用于采集溢洪道的不均匀沉降监测数据；数据传输单元，用于将表面变形监测单元
、
渗流渗压监测单元和不均匀沉降监测单元采集的监测数据传输至服务器；服务器，用于基于大坝的健康状态信息计算出大坝相应监测数据的安全数据范围，并判断表面变形监测单元
、
渗流渗压监测单元和不均匀沉降监测单元采集的监测数据是否位于对应的安全数据范围内，获得判断结果，基于判断结果生成大坝安全监测结果
。2.
根据权利要求1所述的一种大坝安全自动化监测系统，其特征在于，大坝信息采集单元采集的大坝的健康状态信息包括：大坝坝龄
、
大坝地理位置数据和大坝坝体三维扫描数据
。3.
根据权利要求1所述的一种大坝安全自动化监测系统，其特征在于，所述服务器还用于基于大坝地理位置数据查询获得大坝使用期间与大坝相关的历史地震数据，所述安全数据范围的计算方式为：安全数据范围＝标准数据范围
*
坝龄影响因素
*
地质灾害影响因素
*
坝体三维扫描影响因素；其中，若大坝坝龄小于或等于
30
年，则坝龄影响因素为1，若大坝坝龄大于
30
年且小于
50
年，则坝龄影响因素为
a+(50
‑
x)/50
，
x
为大坝坝龄，
a
为大于0且小于
0.6
的常数，若大坝坝龄大于或等于
50
年，则坝龄影响因素为
0.5
；统计大坝使用期间累计满足预设要求的地震次数
y
，预设要求为：地震等级大于或等级3级，且震源地理位置与大坝所在地理位置之间的距离小于
10KM
，若
y
为0则地质灾害影响因素为1，若
y
为1则地质灾害影响因素为
0.8
，若
y
大于1则地质灾害影响因素为
0.6
；坝体三维扫描影响因素＝
(
坝体体积
‑
坝体裂缝体积
)/
坝体体积；坝体裂缝体积等于坝体上每条裂缝的体积和，坝体上每条裂缝的体积＝每条裂缝的平均宽度
*
每条裂缝的平均深度
*
每条裂缝的平均...

【专利技术属性】
技术研发人员：王云碧，
申请(专利权)人：国家电投集团重庆狮子滩发电有限公司，
类型：发明
国别省市：