一种基于数字孪生的智能水利预警系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数字孪生的智能水利预警系统及方法，涉及水利工程技术领域，该系统通过预测分析模块构建水流量预测公式、水流聚集位置预测公式和设备抗压性能评估公式，实时计算获取监测河流的水流量Q(t)、水流聚集高度P(t)和水利设备的设备实际抗压指标C(t)。综合计算分析模块计算出第一评估指标Re(t)，并与预设的第一可靠阈值T1进行对比评估，初步分析水利设备在洪水条件下的可靠性。如果设备在洪水条件下不可靠，异常预警模块将结合环境因素进行进一步计算，获取第二评估指标Re2(t)，并与第二可靠阈值T2进行对比评估，并生成相应的预警等级，提供更详细的可靠性评估，确保水利设备在多种环境因素影响下的安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水利工程，具体为一种基于数字孪生的智能水利预警系统及方法。

技术介绍

1、洪水灾害是全球普遍存在的自然现象，对人类社会和自然环境造成了严重威胁。特别是在河流流域和低洼地区，洪水带来的损失尤为显著。为了应对洪水灾害，各类水利设备如大坝、堤防、泵站和分洪闸等被广泛应用。然而，这些水利设备在洪水期间的表现和抗灾能力是决定其能否有效防止灾害的重要因素。

2、现阶段传统的水利设备监测系统由于依赖于单一的历史数据和静态分析方法，难以应对复杂多变的洪水环境。这种缺乏动态实时监测和综合评估的现状，导致在面对突发洪水事件时，水利设备的抗灾能力和应急响应效果存在显著不足，同时传统系统难以考虑多种环境因素的综合影响，这些因素在洪水过程中对水利设备的性能有着影响巨大。一旦水利设备在洪水条件下失效，可能导致河流泛滥。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于数字孪生的智能水利预警系统及方法，解决了
技术介绍
中提到的问题。

2、为实现以上目的，本专利技术通过一种基于数字孪生的智能本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于数字孪生的智能水利预警系统，其特征在于：包括数据采集模块、数字孪生模块、预测分析模块、综合计算分析模块和异常预警模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的智能水利预警系统，其特征在于：所述数据采集模块包括水情数据采集单元、水利设备抗压数据采集单元和数据预处理单元；

3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的智能水利预警系统，其特征在于：所述数据预处理单元用于将所采集到的水情数据和设备抗压性能数据，进行去除噪声和异常值，并将不同来源的数据格式进行，同时再通过时间序列分析对所采集到的水情数据和设备抗压性能数据进行特征提取，获取预测t时刻的降雨量R、...

【技术特征摘要】

1.一种基于数字孪生的智能水利预警系统，其特征在于：包括数据采集模块、数字孪生模块、预测分析模块、综合计算分析模块和异常预警模块；

2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的智能水利预警系统，其特征在于：所述数据采集模块包括水情数据采集单元、水利设备抗压数据采集单元和数据预处理单元；

3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的智能水利预警系统，其特征在于：所述数据预处理单元用于将所采集到的水情数据和设备抗压性能数据，进行去除噪声和异常值，并将不同来源的数据格式进行，同时再通过时间序列分析对所采集到的水情数据和设备抗压性能数据进行特征提取，获取预测t时刻的降雨量r、流速v、维护次数wh和设备故障率gz。

4.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的智能水利预警系统，其特征在于：所述数字孪生模块包括水利设备模拟单元、水文特征模拟单元和可视化集成单元；

5.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的智能水利预警系统，其特征在于：所述预测分析模块包括水流量预测单元、水流聚集位置预测单元和设...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐兵，陈裕兵，饶凡威，陈俊禄，邱为民，毛超荣，
申请(专利权)人：广州珠源信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：