[发明专利]一种基于大数据的生态智慧堤坝

说明书

本发明公开了一种基于大数据的生态智慧堤坝，涉及生态堤坝、河道行洪安全技术领域，其特征是：包括数据获取模块、数据处理模块、数据显示模块和网络通信模块；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；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；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；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。该发明能够及时客观地把握堤坝的状态，保证河道行洪安全；并通过物联互通、信息共享、大数据分析和计算，以及三维实体模型显示技术手段，实现生态堤坝的智慧性运维监控。

技术领域

本发明涉及生态堤坝、河道行洪安全技术领域，特别是涉及一种基于大数据的生态智慧堤坝。

背景技术

河堤的作用是让河水按照人们规定的方向流动，防止河水外溢泛滥成灾，以减少或避免对人类活动的侵害。

河道防洪堤坝通常用是以当地土、石料为主，经过抛填、辗压等方法堆筑而成。堤坝一般呈梯形断面，边坡陡缓与堤高、筑堤土料和堤基岩土力学性质有关，堤顶宽度根据堤高、巡查交通、防汛抢险等要求确定，堤顶高程按防洪水位、风浪爬高、安全加高确定，堤坝断面应满足坡面抗滑稳定和渗透稳定要求；对易受风浪、水流冲刷的部位采取必要的防护措施。

生态河堤以保护、营造良好的生态环境和自然景观为前提，在考虑安全性、耐久性的同时，将过去用混凝土、浆砌石等不透水的河堤修建成土体、水体、生物相互涵养，适合生物生长的河堤，使其具有生态廊道、缓冲带和植被护岸等功效，不仅可以为防洪安全提供可靠保障，同时还是一道人水和谐相处的风景线。20世纪90年代以来，西方发达国家都大规模拆除已经修建的混凝土河堤，重新修建生态河堤，增强了水体自净能力，适合生物生存和繁衍，改善了河道的水体和生态环境。

当堤坝投入使用以后，人们需要对堤坝的状态进行实时掌控，这样才可以保证水利工程的安全使用，目前，为了保证堤坝的正常使用，人们需要定期对堤坝进行检测和维护，但是传统的检测和维护大多是采用人工定时定点的方式完成，显然这种传统的方式耗费大量的人力和物力，同时，人为检测的结果具有很大的随机性，很难实时客观的反映堤坝的实时状态。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于大数据的生态智慧堤坝；该基于大数据的生态智慧堤坝能够及时客观地把握堤坝的状态，保证河道行洪安全；并通过物联互通，信息共享，大数据分析、计算，以及三维实体模型显示等技术手段，实现生态堤坝的智慧性运维监控。

本发明的目的是提供一种基于大数据的生态智慧堤坝，至少包括：数据获取模块、数据处理模块(云计算分析)、数据显示模块以及网络通信模块；其中：

上述数据获取模块实现堤坝信息实时感知并采集：

堤坝基本信息获取模块，获取原始数据，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、范围，河道水情、冰情，以及堤坝区域的降雨、气温、风力风向、日照、冻土深度等气象数据，视频数据等；

以一定间隔设置坝体、坝基岩土力学指标采集器，实时采集，至少包括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；

以一定间隔设置堤坝垂直沉降、水平位移等堤坝变形观测点，并实时采集；

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，定期采集数据。

以一定间隔设置蒸散发仪：实时采集植物蒸散发、裸地蒸发、水面蒸发；