[发明专利]智慧型堤坝安防系统

权利要求书

1.智慧型堤坝安防系统，包括电子安防系统和堤坝防护系统，所述电子安防系统包括指挥中心，所述堤坝防护系统包括基于土坝浇筑的混凝土防护模块，所述混凝土防护模块之间设置有支撑板，其特征在于，所述指挥中心通信连接有数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、预警模块以及安装在支撑板内的部分数据采集模块；

所述数据采集模块设有用于获取堤坝的内部渗透数据的渗透数据采集终端、用于获取堤坝表面承受的压力数据的压力数据采集终端、用于监测堤坝位移的定位数据采集终端以及用于获取堤坝内部结构数据的扫描终端；

将堤坝表面划分为若干个子区域，在每个子区域堤坝内均分布安装有渗透数据采集终端、压力数据采集终端和定位数据采集终端；

将同一个子区域内的各数据采集终端划分为同一个数据采集终端组，并对数据采集终端组内的数据采集终端所获取到的数据通过数据处理模块进行处理，数据采集模块获取到的数据经过数据处理模块的处理后，由数据分析模块对堤坝的土壤液化隐患、水位增长隐患、堤坝变形隐患以及堤坝管涌隐患进行分析，并根据分析结果生成预警信息。

2.根据权利要求1所述的智慧型堤坝安防系统，其特征在于，所述渗透数据采集终端获取堤坝渗透数据的过程包括：

将渗透数据采集终端根据需求安装在堤坝土壤内，实时获取每个渗透数据采集终端所获取到的土壤含水率，对渗透数据采集终端进行标号，并记录渗透数据采集终端在堤坝土壤内部的安装位置。

3.根据权利要求1所述的智慧型堤坝安防系统，其特征在于，所述压力数据采集终端获取压力数据的过程包括：

将压力数据采集终端安装在支撑板下表面，通过压力数据采集终端获取压力值，同时对每个压力数据采集终端进行标号，并对每个压力数据采集终端的所在位置进行标记。

4.根据权利要求1所述的智慧型堤坝安防系统，其特征在于，所述扫描终端获取堤坝内部结构数据的过程包括：通过扫描终端，定期对堤坝内部进行扫描，然后获得堤坝内部结构的扫描数据。

5.根据权利要求4所述的智慧型堤坝安防系统，其特征在于，数据处理模块处理数据的过程包括：

设置土壤含水率阈值，然后将同一个数据采集终端组内的所有渗透数据采集终端所获取到的土壤含水率数据与土壤含水率阈值进行比较；

设置压力阈值，然后将同一个数据采集终端组内的所有压力数据采集终端所获取到的压力数据与压力阈值进行比较；

对扫描数据进行频谱分析，获得堤坝内部的频谱分析图，将所获得的频谱分析图发送至数据分析模块；

根据堤坝的不同流域，选择若干个子区域，然后在每个子区域中设置一个定位数据采集终端，并获取其经纬度坐标；通过将定位数据采集终端进行连接，从而形成堤坝走势曲线；然后将各组采集的数据上传至指挥中心。

6.根据权利要求5所述的智慧型堤坝安防系统，其特征在于，对土壤液化隐患进行分析的过程包括：当堤坝子区域内存在超过一半以上的渗透数据采集终端所获取到的土壤含水率超过土壤含水率阈值时，计算该子区域的土壤液化风险系数；然后对土壤液化风险系数进行时序分析，生成液化风险系数分析图谱，并在液化风险系数分析图谱内设置警戒线，当液化风险系数到达警戒线时，则获取在后续T时间段内，液化风险系数的趋势，若液化风险系数的趋势呈连续上升，则生成预警信息。

7.根据权利要求5所述的智慧型堤坝安防系统，其特征在于，对水位增长隐患进行分析的过程包括：当堤坝子区域存在至少一个压力数据采集终端所采集到的压力数据超过压力阈值时，则获取在后续T时间段内，压力数据采集终端所获取到的数据是否稳定或呈上升趋势；若稳定或呈上升趋势，则以该压力数据采集终端所在的位置作水平线，并标记该水平线经过的相邻的子区域内的压力数据采集终端，记为参考压力数据采集终端，当参考压力数据采集终端的压力数据大于压力阈值时，则将该水平线标记为水位线；设置水位预警线，当水位线到达水位预警线时，则生成预警信息。