[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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本發明提供一種水庫危險性實時綜合集成監測系統，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；數據采集裝置監測水庫降水量、水庫水位、水庫大壩浸潤線、大壩內部孔隙水壓力、位移值，以及水庫的實時視頻畫面；控制中心服務器與數據采集裝置連接，對采集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報警模塊以不同的方式報警；云端監測平臺與控制中心服務器無線通訊連接，獲取聲光報警器的聲光報警視頻并發出提示信息。本發明的有益效果：實現對水庫的實時綜合性監測，在監測的過程中達到較全面的監測效果。

技術領域

本發明涉及水庫監測技術領域，尤其涉及一種水庫危險性實時綜合集成監測系統。

背景技術

水庫是指攔洪蓄水和調節水流的水利工程建筑物，水庫可以用來灌溉、發電、防洪和養魚，它是指在山溝或河流的狹口處建造攔河壩形成的人工湖泊，水庫建成后，可作防洪、蓄水灌溉、供水、發電、養魚等用途，而天然湖泊也稱為天然水庫，水庫規模通常按庫容大小劃分，分為小型、中型、大型等。

目前，水庫監測大多采用單一設備監測報警的監測方式，綜合監測系統各設備間只是簡單的組合，這種監測方式對水庫的監測能力受限、使用時綜合性不強。

發明內容

有鑒于此，為了解決水庫監測的上述問題，本發明的實施例提供了一種水庫危險性實時綜合集成監測系統。

本發明的實施例提供一種水庫危險性實時綜合集成監測系統，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屏監控裝置前方的聲光報警器；

所述控制中心服務器分別與降雨量監測裝置、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