CN110749532A - 水利工程渗流智能监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水利工程渗流智能监测系统及方法,该系统包括:多个监测传感器,其用于监测水利工程的多个渗流节点的渗流数据;监测服务器,其用于获取多个渗流节点的渗流数据并形成渗流曲线图,获取该渗流曲线图的最大曲率和曲率变化值,若最大曲率超出第一阈值范围和/或曲率变化值超出第二阈值范围,则发出预警信息;至少一个监测终端,其用于接收监测服务器发出的预警信息。本发明通过将每一个渗流节点在不同时间点的渗流数据绘制形成渗流曲线图,并根据最近设定时间段内的最大曲率和曲率变化值判断每一个渗流节点的渗流数据在设定时间段内的变化趋势和变化速率,进而判断该渗流节点是否会发生渗流危险,其有利于提高渗流判断的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及渗流监测技术,尤其是涉及一种水利工程渗流智能监测系统及方法。
背景技术
在水工建筑完成后,一般会监测掌握水工建筑物及其地基的渗流情况,分析判断是否正常和可能发生不利影响的程度及原因,为工程养护修理和安全运用提供依据,也为水利枢纽的安全运行提供了保证。目前,监测渗流的方式主要有两种,一种是人工监测,其依赖于监测人员的监测水平及经验,其准确性有限,另一种则是在水利工程的多个渗流节点分别设置传感器以进行实时监测,并当监测的渗流节点的渗流数据大于设定值时发出预警,上述方式通过传感器代替人力监测,降低了人力成本,提高了监测的准确性,然而其仅仅依靠监测的渗流数据大于设定值来判断,例如,公开号为CN109194715A的中国发明专利申请以及授权公告号为CN204516013U的中国实用新型专利,其均通过当前渗流数据及渗流数据变化是否大于设定值进行判断。然而,渗流分为稳定渗流和不稳定渗流,对于不稳定渗流来说,其发生的原因极为复杂,单一通过当前渗流数据进行判断明显无法了解渗流变化的趋势,导致对渗流动态把握不足,其不利于对渗流进行准确的判断。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足,提出一种水利工程渗流智能监测系统及方法,解决现有技术中单一通过当前渗流数据进行判断导致渗流判断准确性有限的技术问题。
为达到上述技术目的,本发明的技术方案一方面提供一种水利工程渗流智能监测系统,包括:
多个监测传感器,其用于监测水利工程的多个渗流节点的渗流数据;
监测服务器,其用于获取多个渗流节点的渗流数据,并按时间顺序将每一个渗流节点在不同时间点的渗流数据绘制形成一渗流曲线图,获取该渗流曲线图在最近设定时间段内的最大曲率和曲率变化值,若最大曲率超出第一阈值范围和/或曲率变化值超出第二阈值范围,则发出预警信息;
至少一个监测终端,其用于接收监测服务器发出的预警信息。
本发明另一方面还提供一种水利工程渗流智能监测方法,包括如下步骤:
监测水利工程的多个渗流节点的渗流数据;
获取多个渗流节点的渗流数据,并按时间顺序将每一个渗流节点在不同时间点的渗流数据绘制形成一渗流曲线图,获取该渗流曲线图在最近设定时间段内的最大曲率和曲率变化值,若最大曲率超出第一阈值范围和/或曲率变化值超出第二阈值范围,则发出预警信息;
接收预警信息。
与现有技术相比,本发明通过将每一个渗流节点在不同时间点的渗流数据绘制形成渗流曲线图,并根据最近设定时间段内的最大曲率和曲率变化值判断每一个渗流节点的渗流数据在设定时间段内的变化趋势和变化速率,进而判断该渗流节点是否会发生渗流危险,其有利于提高渗流判断的准确性。
附图说明
图1是本发明的水利工程渗流智能监测系统的连接框图;
图2是本发明的水利工程渗流智能监测方法的连接流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,本发明的实施例提供了一种水利工程渗流智能监测系统,包括多个监测传感器10、一监测服务器20及至少一个监测终端30,多个监测传感器10用于监测水利工程的多个渗流节点的渗流数据,多个监测传感器10可一一对应设置于多个渗流节点,每一个监测传感器10可对应监测该渗流节点的渗流数据,多个渗流节点可根据实际监测设置在水利工程的多个待监测点,也可均匀分布于水利工程的待监测区域内,当然,监测传感器10和渗流节点的布置方式也可采用现有技术中的其他方式布置,以能够实时监测水利工程的不同点的渗流数据即可;监测服务器20则用于对监测获得的多个渗流节点的渗流数据进行处理,并判断其是否满足设定条件,若不满足设定条件则向监测终端30发出预警信息;监测终端30可根据实际应用需要设置至少一个,一般设置为两个以上为佳,其可保证至少其中一个监测终端30的使用者能够及时查看监测终端30所接收监测服务器20发出的预警信息,实际应用中,监测终端30可以是手机、计算机或者其他能够接收监测服务器20发出的预警信息的监控设备。
实际应用中,通过渗流节点的当前渗流数据进行判断显然准确性有限,而为了能够提高判断的准确性,本实施例监测服务器20用于获取多个渗流节点的渗流数据,并按时间顺序将每一个渗流节点在不同时间点的渗流数据绘制形成一渗流曲线图,获取该渗流曲线图在最近设定时间段内的最大曲率和曲率变化值,若最大曲率超出第一阈值范围和/或曲率变化值超出第二阈值范围,则发出预警信息;具体来说,渗流分为稳定渗流和不稳定渗流,由于稳定渗流的渗流数据一般是不发生变化的,也即,若某一渗流节点发生的是稳定渗流,则其渗流曲线图为一直线,其最大曲率和曲率变化值均为零,故并不会发生影响水利工程的安全运行;而当发生不稳定渗流时,由于渗流数据会随时间和空间不断的发生变化,其相对较为复杂,而为了准确的获取多个渗流节点的渗流数据的变化态势,本实施例按时间顺序将每一个渗流节点在不同时间点的渗流数据绘制形成一渗流曲线图,其实质上时渗流节点的渗流数据随时间变化的曲线图,而通过该渗流曲线图在最近设定时间段内的最大曲率和曲率变化值可以准确的知晓该渗流节点的渗流数据在最近设定时间段的最大变化量以及变化的速率,若该渗流节点的渗流数据在最近设定时间段的最大变化量和/或变化的速率超过的设定的控制范围,则说明该渗流节点的不稳定度超过预设值,则应该对该处渗流节点进行检修或实地检测,以排除隐患,也即,本实施例通过判断渗流数据形成的渗流曲线图判断渗流数据的变化态势以判断渗流节点渗流的稳定度,其提高了判断的准确性,至于最近设定时间段可根据实际情况设置,例如最近15日(即由渗流曲线图上最近的渗流数据所在时间点至该时间点后退15日所对应的时间点之间的时间段);而且,当不稳定渗流影响水利工程的安全运行时,则需要通过检修、维修、加固、防渗等方式对渗流进行处理,在不稳定渗流处理的时间段内,该对应的渗流节点的渗流数据也会发生较为明显的变换,从而导致该渗流节点的渗流曲线图的最大曲率超出第一阈值范围和/或曲率变化值超出第二阈值范围,进而产生预警信息,也就是说,本实施例可通过预警信息可判断渗流处理后盖渗流节点是否发生了明显的变化,进而判断渗流处理是否产生积极的效果,其实质上通过预警信息判断渗流处理的结果是否达到了预期效果。
而为了便于监测终端30的使用者能够根据预警信息知晓实际状况,本实施例当预警信息因最大曲率超出第一阈值范围和/或曲率变化值超出第二阈值范围而发出时,所述预警信息至少包括所述渗流曲线图最近设定时间段内的曲线图、所述渗流曲线图最近设定时间段内的最大曲率和/或曲率变化值,通过渗流曲线图最近设定时间段内的曲线图可清楚的知晓该渗流节点的渗流数据的变化趋势,以及该渗流节点的渗流数据在最近设定时间段的最大变化量以及变化的速率,从而便于该监测终端30的使用者准确判断该渗流节点的渗流态势,也便于相关人员针对该渗流节点的渗流态势作出针对性的检修或调整方式。其中,当进行不稳定渗流处理后,则监测终端30的使用者能够根据预警信息知晓该渗流节点的渗流数据是否向正常的方向变化,其最大变化量和变化的速率是否与不稳定渗流处理相对应,从而判断不稳定渗流处理的效果是否消除了不稳定渗流的隐患,且若不稳定渗流处理出现了新的问题,则可通过该渗流节点的渗流数据的变化趋势以及最大变化量和变化的速率与不稳定渗流处理不相对应及时的发现,便于不稳定渗流处理过程中或不稳定渗流处理后进行针对新的问题进行处理,其有利于保证不稳定渗流处理的处理效果,避免因新的问题未及时发现而导致其影响水利工程的正常运行。
实际应用中,单一渗流节点的渗流数据进行判断实质上依然存在局限性,故本实施例所述监测服务器20还用于获取相邻设定数量渗流节点的渗流数据形成的设定数量渗流曲线图,并判断所述设定数量渗流曲线图在最近设定时间段内的曲率变化值之和是否超出第三阈值范围,是则发出预警信息,具体来说,本实施例通过获取相邻设定数量的渗流节点的渗流数据形成的设定数量渗流曲线图,以四个相邻的渗流节点进行说明,其获得四个渗流节点的四个渗流曲线图,并判断四个渗流曲线图在最近设定时间段(例如最近15日)内的曲率变化值之和是否超过第三阈值范围,也即,若相邻的四个渗流节点的渗流数据均发生的较小的变化,其可能并不会产生预警信息,然而四个相邻渗流节点的四个渗流曲线图的曲率变化值之和超过了第三阈值范围,则说明四个相邻渗流节点所在区域的整体渗流可能发生变化,其可能导致某一区域的渗流发生异常,故其可及时发出预警信息,以便于相关人员及时进行检修。
而为了便于监测终端30的使用者能够接收对应的预警信息,并根据预警信息准确的判断实际状况,本实施例中当预警信息因所述设定数量渗流曲线图在最近设定时间段内的曲率变化值之和超出第三阈值范围而发出时,所述预警信息至少包括所述设定数量渗流曲线图在最近设定时间段内的曲线图以及所述设定数量渗流曲线图在最近设定时间段内的曲率变化值,具体来说,当四个相邻渗流节点满足上述渗流异常条件时,则该四个相邻渗流节点在最近设定时间段(例如最近15日)内渗流数据对应的曲线图均应该发送给监测终端30,以便于根据四个相邻渗流节点获取渗流异常所在区域,而对应的四个渗流曲线图在最近设定时间段内的曲率变化值则可用于判断渗流异常的异常程度,其利于根据实际情况作出对应的检修方案。
实际操作时,为了提高效率,可在监测终端30内存储与单一渗流节点的渗流曲线图在最近设定时间段内的最大曲率和曲率变化值所在范围对应的处理方案,所述监测终端30还用于根据预警信息生成预警结果,也即,监测终端30可根据接收的预警信息中的最大曲率和曲率变化值直接生成预警结果,而预警结果中可包含与之对应的处理方案。可以理解的是,监测终端30内可根据不同的条件存储与之对应的多个处理方案,从而便于根据接收的预警信息生成预警结果,进而便于及时根据预警结果处理渗流事项,避免因其他各种原因导致事项处理进度。
如图2所示,本实施例还提供一种水利工程渗流智能监测方法,包括如下步骤:
S1、监测水利工程的多个渗流节点的渗流数据;
S2、获取多个渗流节点的渗流数据,并按时间顺序将每一个渗流节点在不同时间点的渗流数据绘制形成一渗流曲线图,获取该渗流曲线图在最近设定时间段内的最大曲率和曲率变化值,若最大曲率超出第一阈值范围和/或曲率变化值超出第二阈值范围,则发出预警信息;
S3、获取相邻设定数量渗流节点的渗流数据形成的设定数量渗流曲线图,并判断所述设定数量渗流曲线图在最近设定时间段内的曲率变化值之和是否超出第三阈值范围,是则发出预警信息;
S4、接收预警信息。
本实施例水利工程渗流智能监测方法与上述水利工程渗流智能监测系统所相对应,故本实施例对水利工程渗流智能监测方法不作详细赘述。
本发明通过将每一个渗流节点在不同时间点的渗流数据绘制形成渗流曲线图,并根据最近设定时间段内的最大曲率和曲率变化值判断每一个渗流节点的渗流数据在设定时间段内的变化趋势和变化速率,进而判断该渗流节点是否会发生渗流危险,其有利于提高渗流判断的准确性。
以上所述本发明的具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形,均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (7)
1.一种水利工程渗流智能监测系统,其特征在于,包括:
多个监测传感器,其用于监测水利工程的多个渗流节点的渗流数据;
监测服务器,其用于获取多个渗流节点的渗流数据,并按时间顺序将每一个渗流节点在不同时间点的渗流数据绘制形成一渗流曲线图,获取该渗流曲线图在最近设定时间段内的最大曲率和曲率变化值,若最大曲率超出第一阈值范围和/或曲率变化值超出第二阈值范围,则发出预警信息;
至少一个监测终端,其用于接收监测服务器发出的预警信息。
2.根据权利要求1所述的水利工程渗流智能监测系统,其特征在于,所述监测服务器还用于获取相邻设定数量渗流节点的渗流数据形成的设定数量渗流曲线图,并判断所述设定数量渗流曲线图在最近设定时间段内的曲率变化值之和是否超出第三阈值范围,是则发出预警信息。
3.根据权利要求1所述的水利工程渗流智能监测系统,其特征在于,当预警信息因最大曲率超出第一阈值范围和/或曲率变化值超出第二阈值范围而发出时,所述预警信息至少包括所述渗流曲线图最近设定时间段内的曲线图、所述渗流曲线图最近设定时间段内的最大曲率和/或曲率变化值。
4.根据权利要求2所述的水利工程渗流智能监测系统,其特征在于,当预警信息因所述设定数量渗流曲线图在最近设定时间段内的曲率变化值之和超出第三阈值范围而发出时,所述预警信息至少包括所述设定数量渗流曲线图在最近设定时间段内的曲线图以及所述设定数量渗流曲线图在最近设定时间段内的曲率变化值。
5.根据权利要求1~4任一所述的水利工程渗流智能监测系统,其特征在于,所述监测终端还用于根据预警信息生成预警结果。
6.一种水利工程渗流智能监测方法,其特征在于,包括如下步骤:
监测水利工程的多个渗流节点的渗流数据;
获取多个渗流节点的渗流数据,并按时间顺序将每一个渗流节点在不同时间点的渗流数据绘制形成一渗流曲线图,获取该渗流曲线图在最近设定时间段内的最大曲率和曲率变化值,若最大曲率超出第一阈值范围和/或曲率变化值超出第二阈值范围,则发出预警信息;
接收预警信息。
7.根据权利要求6所述的水利工程渗流智能监测方法,其特征在于,所述水利工程渗流智能监测方法还包括:获取相邻设定数量渗流节点的渗流数据形成的设定数量渗流曲线图,并判断所述设定数量渗流曲线图在最近设定时间段内的曲率变化值之和是否超出第三阈值范围,是则发出预警信息。
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200204 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |