[发明专利]一种水利工程安全管理系统

权利要求书

1.一种水利工程安全管理系统，其特征在于，包括数据采集模块、云存储模块、数据分析模块、动态监测模块、警报模块、调整模块，数据分析模块包括雨水分析模块、蓄水分析模块和环境分析模块，数据分析模块利用数据采集模块采集的综合数据建立数据分析模型并进行分析得到数据分析结果，动态监测模块根据数据分析结果和实时监控数据进行动态监测分析得到监测分析结果，并将监测分析结果发送至警报模块，管理人员根据警报结果通过调整模块进行紧急的防洪措施，动态监测模块对规定区域内发生洪涝灾害的级数进行监控，系统管理过程具体如下：

(1)、数据采集模块采集划分区域的综合数据并将综合数据存储于云存储模块，综合数据包括环境影响数据、降雨数据、蓄水建筑质量监控数据、人类活动数据；

(2)、所述环境分析模块、雨水分析模块和蓄水分析模块利用综合数据进行分析得到数据分析结果，并将数据分析结果发送至动态监测模块和云存储模块，所述环境分析模块利用环境影响数据和人类活动数据进行分析得到环境和人的影响因素对降雨量的影响程度值，并将影响程度值发送至雨水分析模块，雨水分析模块对划分区域内降水量进行分析得到雨水分析结果，蓄水分析模块利用雨水分析结果和综合数据进行分析得到蓄水分析结果，具体的分析过程如下：

步骤1、所述环境分析模块选取N个时间段，记为t_i(i＝1,2,3…N)，时间段t_i对应的温度的波动强度记为w_i，时间段t_i内对应的水汽蒸发量为H_i,环境分析模块提取云存储模块的存储数据中划分区域中的M个不同子区域对应的时间段t_i内的降雨量,并记为建立划分区域内降雨量对应的矩阵A为：

环境分析模块利用温度的波动强度w_i、水汽蒸发量H_i、一个环境影响因素的参数值c和矩阵A求解一个环境影响因素对降水量的影响值分析方程式如下：

其中表示的是第j个环境影响因素的影响值，将综合数据中的环境影响因素的影响值分别求出得到一个集合

从云存储模块中选取划分区域内的K项人类活动数据和L个环境影响因素，并将人类活动对应的参数值记为p₁，p₂，p₃…p_K，利用内的参数值(p₁，p₂，p₃…p_K)求得参数变化率矩阵ΔP＝(Δp₁，Δp₂，Δp₃...Δp_K)，利用参数变化率矩阵ΔP和集合对应的矩阵计算环境影响因素和人类活动对降水量的影响程度值α，并将α发送至雨水分析模块，计算方程如下：

步骤2、所述雨水分析模块计算不同的时间段内的预测降雨量与实际降雨量之间的误差值，并得到对应的矩阵B，利用数学分析模型对影响程度值α、降雨数据和矩阵B进行分析得到雨水分析结果，雨水分析结果包括降雨量带来的蓄水负荷值Y，并将雨水分析结果发送至蓄水分析模块，具体过程如下：

其中，V_i表示降雨数据中第i个时间段对应的划分区域内河流的平均流速，u_i(t)表示时间段内河流水量；

步骤3、蓄水分析模块对划分区域内河流和水库的建筑进行分析，结合蓄水负荷值对整个划分区域内的蓄水能力进行分析得到蓄水数据结果，并根据划分区域内的总蓄水能力划分为不同等级，数据分析结果包括雨水分析结果、影响程度值和蓄水分析结果；

(3)、动态监测模块利用数据分析结果和实时监控数据进行实时监控，实时监控数据中包括对雨水量的监测数据，动态监测模块首先对实时监控数据进行数据分析得到实时结果，再利用蓄水分析结果进行计算得到蓄水阈值，最后对比实时结果和蓄水阈值的值，当超过设定的蓄水阈值时，动态监测模块向警报模块发送监测分析结果。