[发明专利]浆砌石拱坝自动化监测系统

权利要求书

1.一种浆砌石拱坝自动化监测系统，其特征在于，包括：数据采集模块、数据中心库模块和拱坝安全监测分析预警模块；

所述数据采集模块包括：水位传感器、温度传感器和坝体径向位移监测模块；

所述数据中心库模块用于存储数据采集模块和拱坝安全监测分析预警模块生成的历史数据；

所述拱坝安全监测分析预警模块通过LSTM方法对数据采集模块传输的监测数据进行阈值判断以确定是否发出预警信息；

对于循环神经网络LSTM构建预测模型，窗口大小取5，利用前面5天的监测数据作为一个时间序列去预测明天监测数据，为了抑制过拟合采用双向RNN层和Dropout层；

所述拱坝安全监测分析预警模块利用3σ准则置信区间进行测值安全判断；

还包括：三维信息展示模块、水库人员及设备管理模块和大坝电气设备自动控制模块；

所述三维信息展示模块包括：坝体BIM模型、坝址三维模型及监控设备位置，并通过PostgreSQL技术在所述拱坝安全监测分析预警模块将实时分析结果调用并展示；

通过三维信息化展示模块链接后台的BIM建模平台，构建坝体结构模型、溢流建筑物模型、水库以及主要电气设备模型，将它们与数据采集模块的大坝监测设备实现动态关联，实现实时闸门开度和流量在模型中的动态展示，同时，在BIM模型上附加所有监测设备信息，在对应的实际位置上链接设备信息并为监测数据导出提供接口；并基于无人机正摄斜摄影像技术获取库区上下游一定范围的高精度数字地图，构建库区上下游5×5 m 精度的数字高程信息，结合Web-GIS技术，将建成的主要水工结构BIM模型呈现在3D-GIS模型当中，完成库区内的整体三维信息化模型建设，最终通过多种控制信号整合到一起，在LED拼接屏幕中显示相应结果；

所述水库人员及设备管理模块包括电子设备台账；

所述大坝电气设备自动控制模块根据拱坝安全监测分析预警模块输出的逻辑判断信号，向终端设备发出控制指令；

所述坝体径向位移监测模块包括:GNSS监测装置和测量机器人监测装置；所述GNSS监测装置采集的数据和测量机器人监测装置采集的数据导入并融合至同一监测软件；所述GNSS监测装置采用扼流圈天线并支持三星八频卫星系统的GNSS信号接收装置，与所述测量机器人监测装置的测点所采用的棱镜装置布置在同一观测墩上；

所述数据采集模块还包括：无人机巡检设备、激光扫描仪、雨量传感器、测缝计、微小流量计、渗压计和应变计；

所述拱坝安全监测分析预警模块的监测内容包括：坝体、坝基、坝肩及近坝库岸现场检查，上下游水位监测，气温和降雨量监测，坝前水温监测，坝体径向位移，裂缝变形监测，渗流量监测，绕坝渗流量监测和坝体应变监测。