【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及大壩安全監測領域，具體地，涉及基于北斗定位的大壩安全智能監測系統。
技術介紹
1、大壩安全監測是通過儀器觀測和巡視檢查對水利水電工程主體結構、地基基礎、兩岸邊坡、相關設施以及周圍環境所作的測量及觀察；監測既包括對建筑物固定測點按一定頻次進行的儀器觀測，也包括對建筑物外表及內部大范圍對象的定期或不定期的直觀檢查和儀器探查。
2、大壩攔污柵是水利工程中重要的設備之一，用于攔截和清除水流中的雜物和污染物，保證水閘的正常運行和水流的清潔。然而，隨著時間的推移，閘門攔污柵上會積累大量的污物和垃圾，如果不及時清理，會導致水流受阻、設備損壞、甚至影響整個水利工程的正常運行。因此，閘門攔污柵的清淤工作顯得尤為重要。
3、在現有技術中，大壩攔污柵主要的清理方式是定期清理，比如1個月清理一次，這種清理方式存在以下技術問題：在非汛期或水流漂浮物數量較少時，大壩攔污柵上的雜質并不多，清理頻繁會導致清理資源的浪費，而在汛期或水流中漂浮物較多時，大壩攔污柵上的雜質較多，清理不及時則導致大壩排水不通暢，流速均受到影響，致使機組負荷加不上去，嚴重影響進水口攔污柵安全運行和機組正常發電。
技術實現思路
1、本專利技術目的為解決現有的大壩攔污柵清理不合理導致的大壩存在清理資源浪費或影響進水口攔污柵安全運行和機組正常發電的技術問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，所述系統包括：
3、第一監測單元，用于對大壩的滲壓、水
4、第二監測單元，用于采集獲得大壩水面漂浮物圖像數據，對大壩水面漂浮物圖像數據進行分析，獲得大壩水面漂浮物安全監測結果，并基于大壩水面漂浮物安全監測結果控制漂浮物清理單元；
5、漂浮物清理單元，用于對大壩水面漂浮物進行清理；
6、第三監測單元，用于采集大壩水下攔污柵入口的三維掃描數據，對大壩水下攔污柵入口的三維掃描數據進行分析，獲得攔污柵安全監測結果，并基于攔污柵安全監測結果控制攔污柵清理單元；
7、攔污柵清理單元，用于對攔污柵入口進行清理。
8、其中，本系統中設有第一監測單元可以對大壩的滲壓、水流量和壩體變形進行安全監測，保障大壩的滲壓、水流量和壩體變形安全；設有第二監測單元可以對大壩水面漂浮物圖像數據，對大壩水面漂浮物圖像數據進行分析，獲得大壩水面漂浮物安全監測結果，由于大壩漂浮物會影響大壩的安全以及機組的發電和船只的通行，并基于大壩水面漂浮物安全監測結果控制漂浮物清理單元，在漂浮物數量超標時進行清理及時保障大壩的安全；
9、本系統中設有第三監測單元采集大壩水下攔污柵入口的三維掃描數據，通過對大壩水下攔污柵入口的三維掃描數據進行分析，獲得攔污柵安全監測結果，并基于攔污柵安全監測結果控制攔污柵清理單元；利用攔污柵清理單元對攔污柵入口進行清理。與傳統的定期清理攔污柵相比，本系統通過掃描獲得大壩水下攔污柵入口的三維掃描數據，利用三維掃描數據判斷大壩水下攔污柵入口處堆積的雜物含量，通過雜物的實時準確含量來判斷是否對大壩水下攔污柵進行清理，解決了傳統定期清理導致的大壩存在清理資源浪費或影響進水口攔污柵安全運行和機組正常發電的技術問題。
10、優選的，大壩在修建后為了保障船只的正常運行，大壩修好后會設置了多級船閘來使得船只通過，現有技術中船只在通過船閘時，會進入閘室待水位變化穩定后進入下一個閘室，直至行駛至河流表面。
11、在航運高峰期會有很多船只通過船閘，多級船閘通過的時間較長，如三峽大壩船只通過5級船閘所需時間大概是3個小時左右，且多級船閘的開啟時間不是隨時開啟而是固定時間開啟，比如每一個半小時開啟一次，這導致就會出現擁擠甚至插隊的情況，并且申請人發現閘室的長度和寬度是不變的，當閘室內船只過多時會導致船只之間容易發生碰撞，以及船只容易碰撞到閘室內壁造成安全隱患，且已有安全事故中閘室中有兩個船只發生剮蹭，兩個船只的結構發生勾連，導致貨物傾倒部分在閘室中嗎，導致整個船閘停止運行進行清理，耽誤了航運時間降低了航運效率。
12、為了使得船只有序通過船閘，提高船只通過船閘的效率，以及保障船只和大壩通過船閘的安全性，本專利技術中的系統還包括：船閘安全監測單元，所述船閘安全監測單元包括：
13、第一識別單元，用于識別進入等待區域的船只，獲得船只的身份信息、船只位于水上部分的三維信息和船只進入等待區域的時間信息；獲得船只的身份信息的目的是對船只進行區分，以便后續對船只進行排序；獲得船只位于水上部分的三維信息的目的是獲得船只的尺寸信息，以便在在對在船只進入閘室時合理的考慮船只的尺寸和船只之間的距離以及船只距離閘室內壁的距離，在保障安全距離的前提下為船只合理的分配對應的停船區域，充分利用閘室的空間；
14、第一通訊單元，用于與進入等待區域的船只建立通訊連接，獲得船只運輸的貨物信息；獲得貨物信息的目的是判斷貨物是否為危險貨物，若為危險貨物則安排該船只單獨通過閘室保障其他船只的安全；
15、排序單元，用于基于船只進入等待區域的時間先后順序，對船只通過船閘的順序進行排序獲得排序結果；通過排序單元可以避免船只通過船閘時出現混亂和插隊的現象；
16、排列單元，用于將閘室劃分為若干個停船區域，基于所述三維信息、貨物信息和所述排序結果對每個進入閘室的船只分配對應的停船區域；傳統的船只通過閘室方式為船只自行開往閘室，然后后面的船只看閘室還能不能擠下，能擠下就擠下，并且先進入閘室的船只可能由于停船區域不合理，占了較多的停船區域，導致后續的船只無法進入閘室，導致閘室內的空間沒有合理利用，也有可能船只在閘室內停的過于擁擠，導致船只之間以及船只與閘室內壁之間容易發生碰撞，容易出現安全事故，當船只在閘室內拋錨或有貨物掉入閘室內后需要將整個閘室停止運行，然后花大量的時間進行打撈和搶修，嚴重影響大壩航線的通行，因此利用排列單元可以合理、有效和安全的對船只進入閘室的位置進行分配，保障船只通過閘室的效率、有序和安全性；
17、第四監測單元，用于監測船只是否按照排序結果進入閘室，以及監測船只在閘室中是否位于對應的停船區域，獲得閘室監測結果。通過第四監測單元可以船只是否插隊進入閘室，以及在閘室中是否亂停亂放進行有效監管。
18、優選的，所述船閘安全監測單元還包括：
19、第五監測單元，用于對閘室中的船只進行監測，獲得相鄰船只之間的第一最短距離信息以及船只輪廓與閘室內壁之間的第二最短距離信息，基于第一最短距離信息和第二最短距離信息獲得碰撞風險安全監測結果。
20、其中，通過第五監測單元可以獲得閘室中相鄰船只的最短距離以及船只與閘室內壁的最短距離，通過將最短距離與安全距離進行比較以判斷船只之間以及船只與閘室之間是否有碰撞的風險。
21、優選的，所述對大壩水面漂浮物圖像數據進行分析，獲得大壩漂浮物安全監測結果包括：
【技術保護點】
1.基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，其特征在于，所述系統包括：
2.根據權利要求1所述的基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，其特征在于，所述系統還包括：船閘安全監測單元，所述船閘安全監測單元包括：
3.根據權利要求2所述的基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，其特征在于，所述船閘安全監測單元還包括：
4.根據權利要求1所述的基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，其特征在于，所述對大壩水面漂浮物圖像數據進行分析，獲得大壩漂浮物安全監測結果包括：
5.根據權利要求1所述的基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，其特征在于，所述第三監測單元包括：三維激光掃描系統和計算系統，所述第三監測單元具體用于：
6.根據權利要求1所述的基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，其特征在于，所述第一識別單元具體用于：
7.根據權利要求1所述的基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，其特征在于，所述排序單元還用于基于船只進入等待區域的時間先后順序和等待區域中的實時船只對排序結果進行更新。
8.根據權利要求1所述的基于北斗定位的大壩安
9.根據權利要求1所述的基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，其特征在于，所述第四監測單元還用于監測閘室中的船只是否有物體掉入閘室的水中。
10.根據權利要求1所述的基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，其特征在于，所述系統還包括第六監測單元，用于對大壩機房進行火情監測。
11.根據權利要求1所述的基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，其特征在于，攔污柵安裝在流道入口處，所述攔污柵清理單元還包括：流速傳感器、傳輸單元、控制器和攔污柵清理器；所述流速傳感器安裝在所述流道內用于在所述流道的閘門開啟后檢測所述流道內的流速值；所述傳輸單元用于將所述流速值傳遞至所述控制器，所述控制器用于基于所述流速值控制所述攔污柵清理器的啟停。
12.根據權利要求1所述的基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，其特征在于，所述第一監測單元包括：
...【技術特征摘要】
1.基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，其特征在于，所述系統包括：
2.根據權利要求1所述的基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，其特征在于，所述系統還包括：船閘安全監測單元，所述船閘安全監測單元包括：
3.根據權利要求2所述的基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，其特征在于，所述船閘安全監測單元還包括：
4.根據權利要求1所述的基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，其特征在于，所述對大壩水面漂浮物圖像數據進行分析，獲得大壩漂浮物安全監測結果包括：
5.根據權利要求1所述的基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，其特征在于，所述第三監測單元包括：三維激光掃描系統和計算系統，所述第三監測單元具體用于：
6.根據權利要求1所述的基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，其特征在于，所述第一識別單元具體用于：
7.根據權利要求1所述的基于北斗定位的大壩安全智能監測系統，其特征在于，所述排序單元還用于基于船只進入等待區域的時間先后順序和等待區域...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李江波，恩主，石小磊，張自維，儲兆偉，黃友燦，
申請(專利權)人：國能迪慶香格里拉發電有限公司，
類型：發明
國別省市：
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