[发明专利]一种基于大数据的生态智慧堤坝

权利要求书

1.一种基于大数据的生态智慧堤坝，其特征在于，至少包括：数据获取模块、数据处理模块、数据显示模块以及网络通信模块；其中：

上述数据获取模块用于对堤坝信息进行实时或定时感知并采集；所述堤坝信息包括：堤坝总平面布置图的平面坐标及标高、堤坝结构尺寸、筑堤材料分区及其材料属性、堤坝基础岩土分层及其岩土物理力学属性、堤坝植被绿化种类、堤坝植被绿化范围，河道水情、河道冰情、以及堤坝区域的气象数据和视频数据；上述气象数据包括降雨、气温、风力风向、日照、冻土深度；

上述数据处理模块接收数据获取模块采集到的堤坝信息，并基于大数据的云计算对堤坝信息进行实时或定时分析；所述数据处理模块包括分类存储单元和云计算实时或定时分析单元；其中：所述分类存储单元将堤坝信息进行分类存储，形成堤坝整体结构布置模型的矢量图，各类观测仪器设备的布设位置、仪器性能、采集参数属性信息库；所述云计算实时或定时分析单元包括，a、各类信息的统计分析，并按需形成报表，以供决策；b、河道不同水位时，坝体渗流稳定性分析；c、河道不同水位时，堤坝迎水侧、背水侧坝坡的抗滑稳定性分析；d、河道不同水位时，坝体坝基的应力应变状态；e、堤坝土质材料的固结、沉降状态；f、堤坝植被长势、植被覆盖度、植被根系发育度、植被营养状况、病虫害状态；g植被需水量、施肥施药量分析；h、预警分析计算；

上述数据显示模块接收数据处理模块的处理数据，并实现堤坝动态化实时效果展示；上述堤坝动态化实时效果展示具体包括：按照堤坝走向、不同坝身结构尺寸、筑坝材料属性，坝基岩土力学性质、堤坝植被绿化种植品种、堤坝植被绿化种植范围变化情况，形成三维整体堤坝数字模型，根据需要，按不同区、段、块、层进行任意单元的剖分和展示；

上述网络通信模块用于实现数据获取模块、数据处理模块、数据显示模块之间的数据交互。

2.根据权利要求1所述的基于大数据的生态智慧堤坝，其特征在于，上述数据获取模块对堤坝信息进行实时或定时感知并采集的具体过程为：

以一定间隔设置坝体、坝基岩土力学指标采集器；对岩土常规物理力学参数、土料固结、含水率，坝体、坝基岩土应力应变及其土料固结状态进行实时或定时采集；

以一定间隔设置堤坝变形观测点，用于对堤坝垂直沉降、水平位移进行实时或定时采集；

以一定间隔设置堤坝渗流水位计，实时获取堤坝的渗流水位、周边地下水位；

以一定间隔设置河道水位、流量、流速、含沙量、水质观测仪，定期或实时采集河道水位、流量、流速、含沙量、水质的数据；

以一定间隔设置蒸散发仪：实时或定时采集植物蒸散发、裸地蒸发、水面蒸发的数据；

以一定间隔设置视频监测点，实时或定时采集堤坝表观数据，包括裂缝、滑坡、坍塌、隆起，冲刷破坏、渗透变形、表面洞穴的侵蚀破坏情况；实时或定时采集堤坝植被绿化植物长势、覆盖度、植物营养状况诊断、病虫害的数据。

3.根据权利要求1所述的基于大数据的生态智慧堤坝，其特征在于，

所述堤坝动态化实时效果展示的内容至少包括：

实时显示坝体浸润线、渗流出逸点位置、渗透水量、判定渗透破坏情况；

实时显示最危险滑动面位置、发生滑动的概率；

实时显示最危险应力应变超过限值的区位，发生破坏的概率；

实时显示降雨、气温、风力风向、日照、冻土深度、冰情；

实时显示河道水位、流量、流速、含沙量、水质状态；

实时显示坝垂直沉降、水平位移；

实时显示堤坝植被绿化植物长势、覆盖度；

实时显示堤坝洞穴侵蚀破坏、岸坡防护结构完整性、风浪及冲蚀堤坡状况。