[发明专利]基于数字孪生的水利工程全生命周期管理系统

权利要求书

1.基于数字孪生的水利工程全生命周期管理系统，其特征在于：包括有工程管理中心、环境信息采集单元、工程信息监测单元、工程建设单元、工程全生命周期维护单元、工程数字孪生模型与模型更新单元；

所述工程管理中心用于对水利工程管理信息进行信息储存和信息调取；

所述环境信息采集单元用于对需要进行水土保持地区的基础环境进行监测；

所述工程数字孪生模型通过环境信息采集单元采集的环境信息对水土保持工程进行仿真模拟，建立全生命周期仿真模型，形成水土保持防治方案，工程数字孪生模型中的水利工程防治决策方案由工程数字孪生模型自行选择和管理端数据输入的综合手段共同决策；

所述工程建设单元根据工程数字孪生模型的仿真模型中的方案数据进行工程建设构建，针对水土保持方案进行工程实施；

所述工程信息监测单元用于针对仿真模型进行的工程建设构建进行监测，保证其数据与仿真模型中的构建保持一致；

所述工程全生命周期维护单元用于在水土保持工程建设完成后对工程建设后的使用情况进行实时更新和检测，所述工程全生命周期维护单元包括有工程建设项目信息获取单元、工程建筑项目决策维护单元与数据对比单元；

所述模型更新单元用于对工程建设一个周期下的状态数据进行整合统计，形成新的模型同步映射到工程数字孪生模型中，对工程数字孪生模型的仿真过程进行分析。

2.根据权利要求1所述的基于数字孪生的水利工程全生命周期管理系统，其特征在于：所述环境信息采集单元的环境信息采集方法为：

a1、通过无人机或者人工前往需要进行水土保持地区；

a2、通过拍摄图片测量需要水土保持的范围面积，对周围水环境情况进行标记，通过仪器对环境的温度和湿度进行监测，通过取样监测对土壤状态进行分析，通过互联网对当地的降雨量进行获取，之后将信息采集并储存到工程管理中心内部。

3.根据权利要求1所述的基于数字孪生的水利工程全生命周期管理系统，其特征在于：所述工程数字孪生模型的水土保持防治方案的制定方法为：

b1、对水土保持地区的基础环境数据通过工程管理中心中获取；

b2、对获取的信息进行分析，通过对土壤的松散度以及水土保持防治面积和周边河道情况进行决策；

b2.1、靠近河道会受到水流冲击的土壤采用水利生态护坡墙，降雨量过多环境下的斜坡采取多情景仿真模拟；

斜坡方案决策方法为：

b2.1.1、设定斜坡坡度为；

当内，即采用单一植被护坡进行水土保持，在该坡度下不考虑是否在降雨期间实施建设水利工程情况；

当需要参考是否在降雨期间实施建设水利工程的情况；

即采用水利生态护坡墙，在该坡度下不考虑是否在降雨期间实施建设水利工程情况；

与均为坡度决策阈值；

b2.1.2、在的情况下，未降雨期间选择单一植被护坡进行水土保持，降雨期间选择水利生态护坡墙，单一植被护坡进行水土保持以及降雨期间选择水利生态护坡墙均同时仿真出对应的治理面积；

b3、根据环境温度、环境湿度适宜植物生长且不会持续受到水流冲击的位置选择采用单一植被护坡进行水土保持；

b4、其他环境情况的水土保持方案，管理制定人员可对工程数字孪生模型系统进行数据的直接输入；

b5、确定需要水土保持的区域各情况下对应方案后，即可开始水利工程全生命周期仿真模拟过程。

4.根据权利要求1所述的基于数字孪生的水利工程全生命周期管理系统，其特征在于：所述工程信息监测单元的工程信息监测操作方法为：

c1、在工程建设的同时，工程信息监测单元同时参与对工程建设单元工作的监测；

c2、工程信息监测单元对参照仿真模型中的方案数据以及工程建设的现状数据进行对比；

c2.1、工程建设的现状数据对比仿真模型中的方案数据存在误差，立即提醒。