(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221089690 0.3 (22)申请日 2022.07.28 (71)申请人 邵阳市水利水电勘测设计院 地址 422000 湖南省邵阳市大祥区西外街 250号 (72)发明人 王飚　 (74)专利代理 机构 长沙伊柏专利代理事务所 (普通合伙) 4326 5 专利代理师 丁敏 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01) (54)发明名称 一种高效性的水工大坝安全预警系统 (57)摘要 本发明涉及大坝安全 预警领域， 尤其涉及一 种高效性的水工大坝安全预警系统， 本发明通过 设置数据获取模块， 数据存储模块以及数据处理 模块， 实时获取监测大坝周围的湿度、 温度渗透 压以及渗透压力， 并在数据存储模块中存储若干 大坝的特征信息和历史数据， 通过数据处理模块 计算安全评价系数与预设阈值比对发出预警， 数 据处理模块根据大坝的特征信息划分相似大坝， 并在所述监测大坝的相似大坝中选定对照大坝， 根据对照大坝的历史数据以及特征信息的相似 等级对所述第一预设阈值进行修正， 划分相似大 坝， 考虑相似 大坝的历史数据对当前的监测精度 进行干预， 根据相似等级调整干预量， 有效的预 知安全风险， 做到提前预警的效果， 提高了大坝 安全预警的精确性。 权利要求书3页 说明书8页 附图1页 CN 115218961 A 2022.10.21 CN 115218961 A 1.一种高效性的水工大坝安全预警系统， 其特 征在于， 包括： 数据获取模块， 其包括布设在监测大坝周围的温度传感器、 湿度传感器、 若干渗透压传 感器以及若干渗流量传感器， 用以实时监测所述监测大坝的周围环境 温度、 周围环境湿度、 大坝渗透 压以及大坝渗 流量； 数据存储模块， 其与云端数据平台相连接， 其内部存储有若干大坝的特征信息以及历 史数据； 数据处理模块， 其与所述数据获取模块以及数据处理模块连接并完成数据交换， 其根 据监测大坝周围的环境温度、 环境湿度、 渗流量以及渗透压实时计算安全评价系数A， 并在 所述安全评价系数A大于第一预设阈值A1时发出 预警； 以及， 所述数据处理模块根据大坝的特征信息划分相似大坝， 并在所述监测大坝的相 似大坝中选定对照大坝， 根据对照大坝的历史数据以及特征信息的相似等级对所述第一预 设阈值进行修 正。 2.根据权利要求1所述的高效性的水工大坝安全预警系统， 其特征在于， 所述数据处理 模块根据所述数据获取模块获取的数据按照以下公式计算 安全评价系数A， 其中： A表示T表示监测大坝周围的环境温度， T0表示预设环境温度对比值， C表示监测 大坝周围的环境湿度， C0表示预设环境湿度对比值， P表示监测大坝当前渗流量， P0表示预 设渗流量对比值， L表示 监测大坝当前渗透 压， L0表示预设渗透 压对比值； 所述数据处 理模块将所述 安全评价系数A与第一预设阈值进A1进行比对， 当A＞A1时， 所述数据处 理模块发出 预警信息 。 3.根据权利要求1所述的高效性的水工大坝安全预警系统， 其特征在于， 所述数据存储 模块内预先存储若干大坝的特征信息， 所述特征信息包括大坝的蓄水量信息、 长度信息、 坝 体平均高度信息、 坝体平均厚度信息、 所处地区的月平均降雨量信息、 所 处地区的月平均温 度信息； 所述数据处理模块根据大坝的特征信息划分相似大坝， 比较各大坝的特征信息， 当多 个大坝中任选两个大坝对应的特征信息之间的差异百分比K小于预设差异百分比K0时， 判 定所述多个大坝相似， 将相似大坝的特征集合储存至同一信息集合内， 形成若干相似大坝 信息集合， 所述差异百分比K按照如下公式计算， 其中， b1(x)表示第一大坝对应特征信息内的第x个信息， b2(x)表示第二大坝对应特征 信息内的第x个信息 。 4.根据权利要求3所述的高效性的水工大坝安全预警系统， 其特征在于， 所述数据处理 模块内预设离散对比参量F1以及F2， 0＜ F1＜F2， 所述数据处理模块按照如下公 式计算相似 大坝信息集 合中任一特 征信息的离 散参量F，权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115218961 A 2其中， b1表示任一特征信息内的蓄水量信息， b2表示任一特征信息内的长度信息， b3表 示任一特征信息内的坝体平均高度信息， b4表示任一特征信息内的坝体平均厚度信息， b5 表示任一特征信息内的所 处地区的月平均降雨量信息， B6表示任一特征信息内的月平均温 度信息， b10表示所述相似大坝信息集合内全部特征信息的对应的蓄水量信息的平均值， b20表示所述相似 大坝信息集合内全部特征信息的对应的长度信息的平均值， b30表 示所述 相似大坝信息集合内全部特征信息的对应的坝体平均高度信息的平均值， b40表示所述大 坝信息集合内全部特征信息的对应的坝体平均厚度信息， b50表示所述大坝信息集合全部 特征信息的对应的月平均降雨量信息的平均值， b60表示所述大坝信息集合月平均温度信 息的平均值； 所述数据处理模块根据 所述相似大坝信 息集合的各个特征信 息对应的离散参量F对特 征信息划分相似等级， 其中， 对于所述相似大坝集 合Bi内的任一特 征信息， 当F≥F2时， 所述数据处 理模块将所述特 征信息划分为第一相似等级； 当F1≤F＜F2时， 所述数据处 理模块将所述特 征信息划分为第二相似等级； 当F＜F1时， 所述数据处 理模块将所述特 征信息划分为第三相似等级。 5.根据权利要求4所述的高效性的水工大坝安全预警系统， 其特征在于， 所述数据处理 模块内预设第二预设阈值A2， A2＜A1， 所述数据处理模块根据所述数据获取模块获取的数 据实时计算大坝对应的安全评价系数A， 当所述大坝对应的安全评价系数A大于所述第二预设阈值A2时， 所述数据处理模块从 所述数据存 储模块中进行检索， 判定所述大坝是否存在相似大坝， 其中， 若所述大坝存在相似大坝， 则对所述第一预设阈值进行修 正； 若所述大坝不存在相似大坝， 则不对所述第一预设阈值进行修 正。 6.根据权利要求5所述的高效性的水工大坝安全预警系统， 其特征在于， 所述数据处理 模块对所述第一预设阈值进行修正， 从所述监测大坝的相似大坝中选定对照大坝时， 调用 存储所述监测大坝 对应特征信息的相似大坝信息集合， 并判定所述监测大坝的相似大坝对 应的历史数据中是否出现安全评价系数A大于所述第二预设阈值A2的情况， 若 出现， 则标记 对应相似 大坝， 若被标记相似大坝的数量大于2， 则将 被标记相似大坝的特征信息对应的离 散参量与所述监测大坝的特征信息对应的离散参量做差， 选取差值最小的离散参量对应的 相似大坝作为对照大坝， 调用所述对照大坝出现安全评价系数A的历史最大值Amax时所述 对照大坝周围环境的湿度、 温度、 渗流量以及渗流压力， 并计算所述对照大坝和所述相似大 坝的重合度， 并根据所述对照大坝以及监测大坝的相似等级确定所述第一预设阈值的修正 量。 7.根据权利要求6所述的高效性的水工大坝安全预警系统， 其特征在于， 所述数据处理 模块根据对照大坝周围环境的湿度、 温度、 渗流量以及渗流压力以及所述监测大坝当前 的 环境的湿度、 温度、 渗 流量以及渗 流压力按照如下公式计算重合度E， 权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115218961 A 3