[發明專利]基于全生命周期的大壩安全智能監測與預警系統及其方法

在審

• 申請號: 201510037340.6
• 申請日: 2015-01-23
• 公開（公告）號: CN104678954A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 樊啟祥;戴會超;周紹武;彭華;吳建華;鄔昆;林恩德;戴凌全;王茹;楊寧
• 申請（專利權）人: 中國長江三峽集團公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王剛

技術領域

本發明屬于水利水電工程中大壩安全監測領域，是一種基于工程結構物全生命周期的大壩安全智能監測與預警系統及方法。

背景技術

隨著國家西部大開發、西電東送戰略的實施，我國水電工程發展非常迅速，眾多有代表性的大型、特大型水電工程紛紛啟動，混凝土高拱壩已成為大型水利樞紐的主要壩型之一，高拱壩、特高拱壩在建及待建的項目眾多。近幾年以來，隨著溪洛渡、錦屏一級等300m級特高拱壩，以及拉西瓦、構皮灘等一批200m級以上和小灣300m級特高拱壩相繼建設，在高拱壩工程的設計、施工、材料和機械設備等方面取得了許多實踐經驗，標志著我國高拱壩建設已進入了一個新的階段。

高拱壩的勘察設計、建設施工、運行管理是一個極其復雜的過程，涉及大量基礎和實時信息，技術要求高、質量控制嚴、施工周期長、混凝土澆筑和金結量較大，這些都是高拱壩全生命周期需要掌握的因素,全生命周期評估貫穿于大壩建設前期階段、大壩的施工階段和運行維護階段。為了實現對高拱壩建設和運行過程中全生命周期的絕對安全，必須開發出拱壩施工過程監測與分析信息系統，借助信息化手段、優化施工管理模式，對混凝土基礎處理、混凝土施工、溫度控制的數據進行全面的搜集、整理、分析、展示、共享，開發，進而實現統一的數據接口、查詢分析與預報警方案，為大壩基礎處理和溫度控制提供可靠的數據，實現有效地過程監控與分析，為建設優質工程服務。

國內在高拱壩全生命周期的生產管理方向上，還沒有較為成熟的智能化施工方法和技術。從已有文獻上看，“鉆孔灌注樁施工輔助管理系統”(涂意美等.鉆孔灌注樁施工管理系統研究.探礦工程(巖土鉆掘工程),2009,(S1):418-421+426.)、“三峽二期工程混凝土生產管理與決策支持系統”(常黎,周建中,等.三峽二期工程混凝土生產管理與決策支持系統研究.水電能源科學,2001,19(1):63-65+80)、針對糯扎渡工程研發的“心墻堆石壩填筑碾壓質量實時監控系統”(劉東海,王光烽.實時監控下土石壩碾壓質量全倉面評估[J].水利學報,2010,41(6):720-726.)等是為數極少的代表性的應用。其中“心墻堆石壩填筑碾壓質量實時監控系統”利用GPS高精度定位技術及實施跟蹤技術，實現了原料的運輸的監控與加水過程的自動控制，以及大壩碾壓軌跡、遍數的實時跟蹤，準確、實時地對堆石壩施工過程實現控制，代表了國內的較高水平，但由于系統功能相對比較單一，缺乏與項目管理系統及其他業務管理系統的有效整合等因素，上述的應用沒有得到持續的發展與推廣應用，在混凝土高拱壩的全過程實時監測、特別是高拱壩混凝土施工與溫控過程控制上，同期尚未有類似報道。

由此可見，從高拱壩工程的整體建設及運行的全生命周期來看，仍然缺乏一種全面、綜合的現代化管理手段，針對高拱壩工程的特點與上述管理需求。

公開于該發明背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發明的一般背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明提供一種基于全生命周期的大壩安全智能監測與預警系統。

本發明通過創建涵蓋大壩建設勘察設計、建設施工、運行管理的大壩混凝土和地基整體三維結構及建設過程信息的大壩全景信息模型(DIM)，并基于DIM開發的包含大壩建設各專業質量管理和動態分析控制的智能高拱壩建設信息化平臺(iDam)，運用感知、分析與控制等智能技術，實現了高拱壩全生命周期監測、評估及預警，保證高拱壩全生命周期的安全。