[發明專利]一種水庫危險性實時綜合集成監測系統

有效

• 申請號: 202110142214.2
• 申請日: 2021-02-02
• 公開（公告）號: CN112945300B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 張慶宇;黃磊;曹桂乾
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G08C17/02;G08B21/18;G08B7/06;H04L67/025;H04L67/1097;H04N7/18
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1.一種水庫危險性實時綜合集成監測系統，其特征在于：包括數據采集裝置、報警模塊、控制中心服務器及云端監測平臺；

所述數據采集裝置包括用于監測水庫降水量的降雨量監測裝置、用于監測水庫水位的水位監測裝置、用于監測水庫大壩浸潤線的大壩浸潤線監測裝置、用于監測大壩內部孔隙水壓力的大壩安全監測裝置、用于監測壩體位移值的位移監測裝置，以及用于視頻監控水庫的視頻監控裝置；

所述報警模塊包括設置于所述視頻監控裝置前方的聲光報警器；

所述控制中心服務器分別與所述降雨量監測裝置、所述水位監測裝置、所述大壩浸潤線監測裝置、所述大壩安全監測裝置、所述位移監測裝置及所述視頻監測裝置連接，所述控制中心服務器獲取水庫降水量值、庫水位值、測壓管水位值、孔隙水壓力值和位移值五個指標數據，并對規定時間段內五個指標數據進行標準化處理，計算出水庫危險性綜合得分，并對水庫危險性綜合得分分級，根據不同級別的水庫危險性綜合得分控制所述聲光報警器以不同的方式報警，其中水庫危險性綜合得分的計算方法具體為：

S1對指標數據進行標準化處理：

分別定義規定時間段T內五個指標數據序列為X₁、X₂、X₃、X₄、X₅，其中X_i＝{x₁，x₂，…，x_n}，i為1～5，n為時間段T內每個指標數據的采集次數，分別對每一所述指標數據序列進行標準化處理得到標準化后的五個指標數據序列Y₁、Y₂、Y₃、Y₄、Y₅，其中Y_i＝{y₁，y₂，…，y_n}，標準化值的計算公式為：

其中，Y_ij是標準化后的指標序列Y_i中的第j個時刻的值，X_ij是指標序列X_i中的第j個時刻的值，j為1～n；

S2計算所述時間段T內所述第j個時刻各個指標數據的信息熵E_j：

式中，如果p_ij＝0，則定義

S3計算所述時間段T內所述第j個時刻各個指標數據的權重W_i：

S4計算所述時間段T內所述第j個時刻的水庫危險性綜合得分Z：

所述云端監測平臺與所述控制中心服務器無線通訊連接，所述云端監測平臺通過所述視頻監控裝置獲取所述聲光報警器的聲光報警視頻并發出提示信息。

2.如權利要求1所述的一種水庫危險性實時綜合集成監測系統，其特征在于：所述降雨量監測裝置為翻斗式雨量計，所述降雨量監測裝置監測、記錄水庫降水量，并將水庫降水量數據通過所述控制中心服務器發送至所述云端監測平臺。

3.如權利要求1所述的一種水庫危險性實時綜合集成監測系統，其特征在于：所述水位監測裝置包括分別與所述控制中心服務器連接的三水位計，三所述水位計分別為雷達遙測水位計、靜壓力遙測水位計和氣泡遙測水位計，所述控制中心服務器分別獲取三所述水位計監測到的水庫水位數據并求均值獲得接近真實值的水庫水位。

4.如權利要求1所述的一種水庫危險性實時綜合集成監測系統，其特征在于：所述大壩浸潤線監測裝置為大壩測壓管水位計。

5.如權利要求1所述的一種水庫危險性實時綜合集成監測系統，其特征在于：所述大壩安全監測裝置設置為滲壓計。

6.如權利要求1所述的一種水庫危險性實時綜合集成監測系統，其特征在于：所述視頻監控裝置為監控器，所述聲光報警器設置于所述監控器前方。