(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210518392.5 (22)申请日 2022.05.13 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114638551 A (43)申请公布日 2022.06.17 (73)专利权人 长江空间信息技 术工程有限公司 （武汉） 地址 430010 湖北省武汉市汉口解 放大道 1863号 (72)发明人 李双平　陈远瞩　刘祖强　苏怀智　 郑敏　张斌　杨孟　丁志良　 (74)专利代理 机构 武汉宇晨专利事务所(普通 合伙) 42001 专利代理师 倪文霞(51)Int.Cl. G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/08(2012.01) G01D 21/02(2006.01) (56)对比文件 CN 111178758 A,2020.0 5.19 US 20191458 80 A1,2019.0 5.16 审查员 陈安安 (54)发明名称 大坝安全性态智慧感析系统及运行方法 (57)摘要 本发明公开了一种大坝安全性态智慧感析 系统。 它包括智慧传感组件、 封装组件和传导组 件； 传导组件位于封装组件内； 多个智慧传感组 件位于封装组件 上； 多个智慧传感组件之间通过 传导组件 连接； 智慧传感组件由多个智慧化水工 程传感元件组成。 本发明通过大坝安全性态智慧 感析系统对各异数据信息进行智能化重构与学 习， 可一体化实现参量感测 ‑单点数据监控 ‑区域 综合评价， 使得大坝安全性态智慧感析系统具有 全方位、 立体化、 智能化感测水工程多源信息的 能力， 可实现动态 ‑全时空域内监控与预 警， 提升 水工程高效智慧前端化管理。 本发 明还公开了所 述的大坝安全性态智慧感析系统的运行方法。 权利要求书3页 说明书7页 附图7页 CN 114638551 B 2022.08.19 CN 114638551 B 1.一种大坝安全性态智慧感析系统， 其特征在于： 包括智慧传感组件(1)、 封装组件(3) 和导传组件(5)； 导传组件(5)位于 封装组件(3)内； 智慧传感组件(1)位于封装组件(3)上； 多个智慧传感组件(1)之间通过导传组件(5)连 接； 智慧传感组件(1)由多个智慧化水工程传感元件(01)组成； 智慧化水工程传感元件(01)包括四分组片(060)、 三分仓板(050)、 推联盒(001)、 传感 芯片、 嵌入式调试器(01 1)、 微控制器(0 08)、 收发器(0 09)和电容式触控器(0 04)； 推联盒(001)呈中空结构， 四分组片(060)、 三分仓板(050)、 嵌入式调试器(011)、 微控 制器(008)、 收发器  (009) 、 电容式触控器(004)均位于推联盒(001)内； 传感芯片一部分位 于推联盒(0 01)内、 另一部分伸出推联盒(0 01)； 传感芯片、 四分组片(060)、 嵌入式调试器(011)、 三分仓板(050)、 收发器(009)、 微控制 器(008)、 电容式触控器(0 04)由上至下依次连接； 所述的大坝安全性态智慧感析系统的运行 方法， 其特 征在于： 包括如下步骤， 步骤一： 将智慧传感组件(1)、 封装组件(3)、 导传组件(5)进行 单独装配与连接； 通过封装组件(3)将智慧传感组件(1)配置于待测土石堤坝结构体待测区域内部及表 面， 通过打开收发器控制多个智慧化水工程传感元件(01)， 进行待测区域数据信息的获取； 步骤二： 通过智慧化水工程传感元件(01)其内含的小波矩阵去污程序、 小波阈值去污 程序和总体经验模式分解去污程序进 行获取数据信息的自动化处理， 并对 数据信息处理对 应待测区域 位置处的数据信息进行 单点位置的安全监控分析； 步骤三： 通过导传组件(5)将智慧化水工程传感元件(01)实时获取的内部、 表面和外部 的原始及处理后的信息汇总到外部的处理器中进行分类分时分区域进行区域的融合监控 分析； 步骤四： 基于步骤三获取的多单点位置和跨区域的多级多层融合分析， 从点到面到体 的整体化 安全分析， 评价大坝安全性态。 2.根据权利要求1所述的大坝安全性态智慧感析系统， 其特征在于： 智慧化水工程传感 元件(01)还包括电子调速器(010)； 电子调速器(010)连接在嵌入式调试器(011)与收发器 (009)之间。 3.根据权利要求1或2所述的大坝安全性态智慧感析系统， 其特征在于： 智慧化水工程 传感元件(01)还包括保险丝(007)； 保险丝(007)连接在微控制器(008)与电容式触控器 (004)之间； 在推联盒(001)对应的保险丝(007)位置处设置有 弹性按压纽(006)、 临仓门板(005)和 内突体(003)； 弹性按压纽(006)固定于临仓门板(005)最外缘的中心位置处， 内突体(003) 外缘中心位置处设置有卡扣凹槽， 弹性按压纽(0 06)与卡扣凹槽进行 连接； 推联盒(0 01)的最外缘与电容式触控器(0 04)内缘相重合。 4.根据权利要求3所述的大坝安全性态智慧感析系 统， 其特征在于： 三分仓板(050)位 于推联盒(0 01)内； 推联盒(0 01)通过三分仓 板所在位置处的卡扣(0 02)与三分仓 板(050)相连接； 三分仓板(050)内含插隔板(051)， 插隔板(051)四等均分位置处设有三个拱形开槽， 拱权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114638551 B 2形开槽的底端为 贯通开槽， 拱形开槽的中部偏下位置设置弧压口(0 52)。 5.根据权利要求4所述的大坝安全性态智慧感析系统， 其特征在于： 传感芯片包括温度 传感石英芯片(013)、 相对湿敏电容芯片(012)、 应力敏感芯片(015)和六轴光纤陀螺传感芯 片(070)； 温度传感石英芯片(013)、 相对湿敏电容芯片(012)均位于推联盒(001)内； 应力敏 感芯片(015)、 以及六轴光纤陀螺传感芯片(070)的一部分位于推联盒(001)内， 另一部分配 置于推联盒(0 01)的外侧； 温度传感石英芯片(013)、 相对湿敏电容芯片(012)、 应力敏感芯片(015)、 六轴光纤陀 螺传感芯片(070)分别与四分组片(0 60)相连接； 四分组片为T型， 连接角为90 °。 6.根据权利要求5所述的大坝安全性态智慧感析系统， 其特征在于： 六轴光纤陀螺传感 芯片(070)由六个方 向的特种光纤(071)按照近S形的方式围绕六轴固定杆(073)进行轴向 固定， 并通过压力阀(072)进行端向固定， 通过轴口(074)内贯穿特种光纤(071)实现单向感 测； 压力阀(072)为并排四列设置， 用于不同高度处不同位置处的特种光纤(071)使用； 轴口(074)为半圆弧周向设置， 多个轴口(074)对向设置， 用于不 同角度切入特种光纤 使用。 7.根据权利要求6所述的大坝安全性态智慧感析系统， 其特征在于： 封装组件(3)由封 装外壳元件(3 30)、 封装骨骼元件(340)组成； 封装外壳元件(330)包括矩形侧口箱(331)、 侧面栓(332)和四角栓(333)； 矩形侧口箱 (331)与侧面栓(332)和四角栓(333)连接； 侧面栓(332)安装在矩形侧口箱(331)侧面封闭 端上； 四角栓(3 33)安装在矩形侧口箱(3 31)底部； 封装骨骼元件(340)包括轮滑槽(343)、 栓杆(341)、 中柱(342)和底台(344)； 轮滑槽 (343)侧面与栓杆(341)连接； 轮滑槽(343)底部与中柱(342)连接； 中柱(342)与矩形侧口箱 (331)的底台(34 4)连接； 矩形侧口箱(331)仅在侧面设置开口， 且开口与矩形侧口箱(331)的箱体铰接； 侧面栓 (332)固定于矩形侧口箱(3 31)另一侧面。 8.根据权利要求7所述的大坝安全性态智慧感析系统， 其特征在于： 导传组件(5)由导 传元件(510)、 架护元件(5 30)组成； 导传元件(510)由数据存储器(512)、 数据传输器(511)组成； 数据存储器(512)与数据 传输器(51 1)连接； 架护元件(530)由架护盒(533)、 微调腿(532)和留观窗(531)组成； 架护盒(533)底端与 微调腿(5 32)顶端连接 。 9.根据权利要求8所述的大坝安全性态智慧感析系统， 其特征在于： 在步骤二中， 智慧 化水工程传感元件(01)通过微控制器(0 08)实现数据信息的自动化处 理及安全监控分析； 微控制器(008)包括小波矩阵去污程序、 小波阈值去污程序和总体经验模式分解去污 程序； 小波矩阵去污程序进行EEMD分解； 小波阈值去污程序进行IMF分量阙值降噪； 总体经 验模式分解去污程序进行降噪后大坝监测数据信息 重构； 智慧化水工程传感元件(01)是以影响大坝安全的因子为学习机器的输入， 以反映大坝 安全的效应量为学习机器的输出， 以从实时获取的温度传感石英 芯片、 相对湿敏电容芯片、 应力敏感芯片和六轴光纤陀螺传感芯片序列为训练样本集， 通过训练获得一个具有良好泛权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114638551 B 3