蓄能电站群水工安全监测信息监控平台研发

蓄能电站库坝势能高且水位变动频率高、速度快,水道工作水头高,水工建筑物运行性态和安全对工程效益发挥、公共安全和电网安全意义重大。提出了统一的蓄能电站水工建筑物安全监测数据库表结构及对象标识符命名规则,构建了针对抽水蓄能电站水工建筑物、水工监测设备的对象模型,构建了普适于商用云计算基础设施即服务(IaaS)的蓄能电站群水工监测信息数据中台。研发了针对蓄能电站群水工建筑平台监测数据进行编组分析、相关性分析、回归分析,并通过有限元计算模型进行大坝长期性态实时在线反演分析,融合散点数据形成连续分布大坝数字孪生模型的分析功能微服务体系和技术中台。开发了对蓄能电站水工安全监测数据复杂查询分析和空间分布特性展示,基于BIM模型进行水工建筑物和监测设施三维轻量化展示查询和漫游,对监测设备故障、构筑物病害进行实时预警的业务前台,提出了基于水工建筑物数字孪生模型、通过VTK架构实现大坝性态数字孪生模型线上交互分析和三维展示浏览的可视化方法。监控平台可实时监控、分析、预测蓄能电站群(亦能应用于常规水库水电站枢纽群)安全性态,为工程运行管理提供技术基础。     

某水电站大坝监测数据自动化处理系统设计

针对目前水电站大坝安全监测存在数据不能实时计算分析、展示,长期运行产生大量数据难以管理且需要投入大量人力计算分析等问题,设计基于Flask框架的大坝监测数据自动化处理系统,为大坝监测数据分析提供接口,实现数据查询、计算、绘图、实时监控及数据、图形远程展示等功能。结果表明,基于Flask框架的大坝监测数据自动化处理系统,数据实时反馈效果好,操作便捷,数据读取展示性能好、可视化程度高,可实现大坝实时安全监测。     

山美水库大坝安全监控系统

通过对山美水库大坝设计、施工、运行及监测资料分析,确定了水库大坝安全监测方案,建立了山美水库大坝安全判别体系及监控指标;在此基础上,采用先进的电子技术、网络通信技术、计算机技术和数据管理技术,开发山美水库大坝安全监控系统。系统可实时综合分析大坝安全运行性态,评定大坝安全类别,对大坝安全隐患自动进行预警。     

监测数据网页端三维可视化展示

传统监测数据可视化目前还处于二维平面观察阶段,无法对三维模型进行整体掌握。基于三维网格模型利用支持向量机算法对监测数据进行空间插值,利用WebGL技术实现插值监测数据场空间展示。实现了在线实时查看大坝结构服务性态,克服了传统监测平台中监测数据只能以单点时程图或平面图形显示、可视化程度低等缺点。通过研究表明三维可视化能够清晰直观的显示监测数据,使大坝安全管理更加便捷高效。     

广西大中型水库大坝安全预警软件开发研究

通过对当前大坝安全监测系统软件应用与开发现状的分析,结合广西朋怀水库、仙湖水库、北滩水库工程开发实际,采用C/S(客户机/服务器)和B/S(浏览器/服务器)相结合的三层体系架构,开发了大中型水库大坝安全预警软件。系统界面友好,使用方便,可靠性高,已成功用于大坝工程安全监测,其运行状况良好,能及时、准确、方便地管理大坝安全监测的各类数据信息,实时监控大坝安全运行。     

基于数字孪生技术的三维可视化水利安全监测系统

为从当前水利行业自动化监测业务收集到的海量监测数据中提炼出更多关键信息,进一步服务于安全监测智慧化,基于数字孪生技术的概念,利用现有三维GIS可视化技术手段,结合时空数据模式,构建了一套三维可视化水利安全监测系统.结果表明:该系统能够直观展示数字三维地理空间中的地形、地貌、安全监测相关模型信息和扩展的分析、查询数据结果...     

探讨大坝安全预警系统的理论和架构

借鉴军事、经济和灾害等预警系统相对成熟的研究成果，探讨大坝安全预警的三维和一维的原理及其结构网络设计，初步构建了大坝安全预警系统；从安全监测的角度出发，分析了大坝的安全监控指标和预警指标，介绍了根据大坝安全监控指标设计预警指标的基本思路。     

基于小概率法的大坝多源监测预警阈值研究

针对大坝预警指标阈值确定方法不完善、监控指标指导作用不强等问题,本文基于霍尔三维结构,系统阐述了大坝预警理论,构建了预警指标体系。通过将大坝监测数据正态分布计算转换成查询柯尔莫哥洛夫分布表,提出了基于小概率法的大坝多源监测预警阈值拟定方法。结合某水库观测数据,拟定该大坝表面沉降及渗流量的预警阈值,分析结果表明,该方法能够有效评估监测指标与历年来抵御不利工况的能力,更好的反映大坝运行状况,极大地提高了监测信息的预警价值。     

水库大坝安全信息三维可视化系统开发

利用网络、三维地理信息系统、数据库、虚拟仿真以及OpenGL等技术,结合水利工程及大坝安全监控专业知识,以水库大坝枢纽工程为对象,开发了水库大坝安全信息三维可视化系统.通过与水库大坝实时安全监控综合数据库连接,将水库场景、枢纽结构和大坝安全信息及分析成果等以图像、文字、表格等多种方式实时、动态、直观地展现,实现枢纽结构及大坝安全信息的数字化和可视化.     

大坝安全监测数据实时异常诊断研究

在大坝安全监测自动化采集系统数据采集过程中.受各种因素的影响会出现监测数据异常.在总结以往各种诊断方法的基础上,提出了一种快速、及时诊断数据异常的方法,并运用Delphi2007为开发语言,开发出了大坝安全监测数据实时异常诊断模块.实际运用表明,采用该方法能快速诊断出大坝安全监测数据中的异常值.     

基于GIS平台的大坝安全监控系统研究与应用

针对大坝原型监测具有监测项目与监测仪器众多、空间分布广以及需要对海量监测数据做出适时处理与分析等特点,基于GIS平台建立大坝监测仪器的空间信息与监测数据的有机联系,应用大坝安全监控理论对大坝原型监测资料进行分析与建模,探讨系统数据库设计与空间数据的表达、监测数据预测模型适应性等问题,并结合清江隔河岩大坝工程构建了基于GIS平台的大坝安全监控系统。应用结果表明,基于GIS平台的大坝安全监控系统具有良好的数据管理、监测数据分析和可视化显示等功能,可显著增强大坝安全监控分析的直观性,提高大坝安全监控数据分析的工作效率。     

大坝安全实时监控和预警系统的研制和开发

为适应新形势下水库大坝安全运行和科学管理的需要,根据国内外水利水电工程建设和管理的发展趋势,研制和开发了水利水电行业的专业管理软件系统——大坝安全实时监控和预警系统。简要介绍系统的主要功能、总体结构设计、数据库设计,以及实时监控和分析预警2个核心子系统的功能。阐述实时监控和分析预警的技术路线以及系统数据流结构,并给出了系统应用实例。应用结果表明,该系统通用性强,实用可靠,使用效果良好。     

基于移动终端的大坝安全监测信息发布平台研究

针对当前大坝安全监测信息发布对终端便携性和实时性的需求,开展了基于移动终端的大坝安全监测信息发布平台研究。通过对平台通用数据接口、图表后台处理以及多级阈值判定等关键技术的研究与改进,进一步增强平台工作的灵活性、使用的便捷性和信息的共享性,实现了大坝安全监测数据的发布与共享、查询与显示、大坝性态的判定与预警,让用户能够通过移动终端随时随地掌握大坝安全状况。     

基于物联网与三维可视化技术的大坝安全管理平台及其实现

针对大坝安全管理信息获取不够全面、数据可视不充分的问题,利用物联网技术构建了覆盖大坝空中、地表、内部、水下等全空间一体化的信息感知体系,研究了三维可视化技术在海量地形调度、大坝与地形镶嵌、安全信息在三维空间的表达等技术难点,设计了大坝安全管理平台,实现了大坝安全信息在真实地理空间的快速、高效、直观展示,为管理者提供了快速获取大坝安全性态的手段,提高了大坝安全管理水平,以三维地理信息可视技术构建流域空间参考,将不同的大坝进行统一管理,解决信息孤岛问题,推进数字、智慧化建设工作,补齐了智慧大坝安全管理在信息化领域的短板。     

基于云服务的大坝安全监测信息管理与分析研究

为了解决大坝安全监测信息管理与分析中存在信息化、标准化程度低的问题,提高工作效率,采用Ｂ／Ｓ模式开发了基于云服务的大坝安全监测信息管理与分析系统。对云服务模式、云服务部署形式、以及系统功能进行了研究,并对通用数据库、数据导入、数据管理、自动生成报告等关键和核心功能设计进行了研究,通过应用实例表明,基于云服务的大坝安全监测信息管理与分析系统能够实现多项目的大坝监测信息的信息化、标准化管理和分析,提高了工作效率,具有广阔的应用前景。     

大坝安全监测智能感知与智慧管理技术研究及应用

水库大坝安全监测是工程安全的重要保障措施,亟需结合新一代信息技术,提升大坝安全监测能力。系统总结了长江科学院近年来在大坝安全监测智能感知与智慧管理技术方面的研究及应用工作,通过研发系列化智能传感器、智能采集单元和物联网感知平台,建设统一的大坝安全监测数据资源池,开发通用化安全监测云服务系统,搭建专业数据挖掘平台和综合可视化应用,实现了大坝安全监测数据感知、传输、管理、分析及展示全链路应用,形成了大坝安全监测全生命周期智慧解决方案。研究成果已在乌东德、溪洛渡、向家坝、大藤峡等100余项水利水电工程中成功应用,为保障工程建设及运行安全发挥了重要的支撑作用,具有很好的推广应用前景。     

基于BIM+GIS的大坝安全监测信息可视化展示技术研究

为了解决传统大坝监测信息三维可视化程度低,展示不够直观、形象等问题,采用BIM+GIS技术,将监测信息展示从传统二维空间拓展到三维空间。对BIM建模、模型轻量化、三维可视化展示以及系统功能设计进行了研究,通过在桃源水电站的应用实例表明,BIM+GIS技术能够实现大坝安全监测信息三维可视化展示,展示效果更为形象、生动,具有广泛应用前景。     

A factor mining model with optimized random forest for concrete dam deformation monitoring

The unique structure of a dam complicates safety monitoring. Deformation can provide important information about dam evolution. In contrast to model prediction, actual dam response monitoring data can be used for diagnosis and early warning. Given the poor data mining ability of the conventional methods, it is essential to develop a method for extracting the factors influencing a dam. In this study, a data mining method and a model for evaluation of concrete dam deformation were developed using the evidence theory and a random forest. The model has the advantages of being easily understood, visualization with low complexity of training time, and accurate prediction. The model was applied to an actual concrete dam. The results indicated that the proposed random forest model could be used in analysis of concrete dams.     

基于云平台的大坝安全监测数据管理及分析系统研发与应用

目前国内大坝安全监测工作存在着信息化程度较低、软件功能较为单一、专业技术人员缺乏等一系列短板,因此,针对安全监测实际工作需求,设计和研发了一套基于云平台的大坝安全监测数据管理及分析系统,实现了安全监测数据的智能感知、云端管理、专业分析与监控预警。阐述了系统技术架构和功能架构,详细论述了系统关键技术。系统已在数十个大中型水利水电工程中成功应用,能够有效提高安全监测数据管理及分析水平,具有很好的推广应用前景。     

南城子水库大坝安全管理保障信息系统建设探析

本文结合南城子水库除险加固应急工程建设需求,考虑到汛期洪水可能对水库防洪安全和大坝稳定造成的恶劣影响,将水文遥测、大坝监测、防汛会商等技术应用于水库安全管理保障信息体系中,集成预报、预警、分析、管理、会商等安全管理保障体系,实现水库安全的硬件监测支撑和软件应用平台服务的管理目标。