[发明专利]基于数字孪生的水利工程全生命周期管理系统

说明书

本发明公开了基于数字孪生的水利工程全生命周期管理系统，涉及水利工程技术领域，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；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；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；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，本发明能够稳定延续模型的稳定性和现实使用下的工程建设数据的使用寿命。

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，具体涉及基于数字孪生的水利工程全生命周期管理系统。

背景技术

在进行水土保持的操作方案设计时，难以快捷的进行水土保持方案的模型设计，耗费人力，且在进行水土保持操作方案按照设计方案操作后，无法更好的对工程建设进行数据监测和针对性的维护，对于工程建设出现的问题无法做出迅速的反应，没有较好的维护性。

发明内容

本发明的目的是提供基于数字孪生的水利工程全生命周期管理系统，以解决背景技术中不足。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于数字孪生的水利工程全生命周期管理系统，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。

在一个优选的实施方式中，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。

在一个优选的实施方式中，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；