[发明专利]集视频、卫星与传感器监测一体的水库安全监控预警方法

说明书

一种集视频、卫星与传感器监测一体的水库安全监控预警方法，其包括：以水库历年数据按月分别构建降雨‑直接径流过程线UH、渗压值、渗流量、表面变形等实时数据安全阈值，基于实时Ⅰ级预警，关联同日多个Ⅰ级预警和天气，叠加升级的三级关联机制预警；将水库大坝的雨水情与视频监控关联联动；终端监控平台与手机端协同，支持离线监控和离线预警、离线手机端与终端监控平台的端‑端互动。本发明实现了水库安全监控的实时、稳定、可靠、的监控预警，提高了水库安全监控预警的准确性，提升了安全监管效率，降低了监控预警成本，更易于安装和运维。

【技术领域】

本发明涉及水利信息化技术领域，特别是涉及一种集视频、卫星与传感器监测为一体与手机端协同的水库安全监控预警方法。

【背景技术】

目前，水库安全监控预警方法，主要是利用水库现场监测的数据，依托云平台、大数据、数据中心进行监测数据处理和计算，然后再将处理后的数据通过网络下传给水库管理机构和管理人员；二是用边缘计算方式，将水库监测数据经边缘计算网关与云平台、数据中心联合进行数据处理和计算，这在一定程度主要依赖网络条件，由于互联网不仅网络安全要求高，且在极端天气下，会因数据流量大而容易阻塞，使得断网或延时风险增加，离线下安全监测系统失效。

另一方面，现有的水库的视频、卫星与传感器监测分别由两个以上的监控平台完成，其监测数据处理与计算需链接云平台、计算中心，采用大数据、大模型、聚类分析、权重分析、时序分析算法等，对计算能力和操作人员水平要求很高，配置与操作复杂。监控数据在水库工程安全评价过程中使用率低，而且，预警信息准确性低。

【发明内容】

本发明旨在解决上述问题，而提供一种对水库的降雨、库容、水位、渗压、渗流量以及水库表面变形监测、视频监控通过同一平台监控，同时对水库大坝的雨水情、工情监测与视频监控关联联动，以历史数据建立实时数据安全阈值等多参数三级预警关联机制，通过手机端与终端监控平台人机协同和离线监测的集视频、卫星与传感器监测一体的水库安全监控预警方法。

为实现上述目的，本发明提供一种集视频、卫星与传感器监测一体的水库安全监控预警方法,该方法包括：

a、终端监控平台根据水库历年降雨与水位监测数据建立月度降雨-水位平均值过程线；按月份内中雨到暴雨的雨型类别，分别构建历史数据降雨-直接径流过程线UH；根据订制的当前气象预报以及当前连续监测的降雨数据判断当前雨型类别，对应当前雨型下的历史数据降雨-直接径流过程线UH，获得时段直接径流量q_△ti；终端监控平台实时监测当前水位h_i并反算当前水库库容V_i；计算预报水位相应的库容V_预＝V_i+q_△ti并反算预报水位h_预；分时段迭代推算预报水位h_预，并发送水位预报；如果预报的水位h_预接近或达到防限水位h_f，终端监控平台自动发送Ⅰ级预警；

b、终端监控平台以水库历年渗压监测点的历史监测数据进行月度汇总计算，以按月份计算的水库高、低水位区间下的各渗压监测点日平均值、最大值、最小值为实时数据安全阈值，将当前各监测点的日平均值与对应月份高、低水位区间下的实时数据安全阈值比较，如超过实时数据安全阈值，终端监控平台自动发送Ⅰ级预警；同时，终端监控平台根据水库历年渗压监测点的监测数据，以月度最高水位下日平均值浸润线计算分段渗压坡降α为预警值；如当前监测日平均值浸润线分段渗压坡降α_i超过对应月份的最高水位日平均值浸润线分段渗压坡降α预警值的，终端监控平台自动发送Ⅰ级预警，其中，渗压坡降α_i＝H_i-H_i+1/L_i，L＝测压管距离，H＝测压管水位；

c、终端监控平台根据水库历年渗流量监测数据，以计算的月度高、低水位区间下渗流量监测点的日平均值、最大值、最小值为实时数据安全阈值；如当前渗流量监测点日平均值超过实时数据安全阈值，终端监控平台自动发送Ⅰ级预警；