(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211135659.9 (22)申请日 2022.09.19 (71)申请人 广东珠荣工程设计有限公司 地址 510610 广东省广州市天河区天寿路 105号天寿大厦6 -7楼 (72)发明人 杨双超　余定仙　叶伟红　贾杰　 窦维娥　 (74)专利代理 机构 合肥方舟知识产权代理事务 所(普通合伙) 34158 专利代理师 朱荣 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种堤防溃口快速封堵智能监测系统及方 法 (57)摘要 本发明提供一种堤防溃口快速封堵智能监 测系统， 其特征在于， 所述智 能监测系统包括服 务器、 堤坝检测模块、 水体监测模块、 计算模块以 及警报模块， 堤坝检测模块用于对堤坝的偏移角 度值、 堤坝密度值以及冲击力值的数值信息进行 获取， 堤坝检测模块获取的数值信息输送至计算 模块， 水体监测模块用于对水位高度值、 液位增 长速度值以及水流速值的数值信息进行获取， 堤 坝检测模块获取的数值信息输送至计算模块， 本 发明通过对堤坝整体受到作用力产生的变化值 的数值信息进行检测， 对水体在对堤坝冲击时的 变化值的数值信息进行监测， 综合分析堤坝安全 系数， 通过堤坝安全系数的获取能够在堤坝溃口 时进行快速的封堵。 权利要求书3页 说明书7页 附图2页 CN 115452052 A 2022.12.09 CN 115452052 A 1.一种堤防溃口快速封堵智能监测系统， 其特征在于， 所述智能监测系统包括服务器、 堤坝检测模块、 水体监测模块、 计算模块以及警报模块， 堤坝检测模块、 水体监测模块、 计算 模块以及警报模块分别与服 务器数据连接； 所述堤坝检测模块用于对堤坝的偏移角度值、 堤坝密度值以及冲击力值的数值信 息进 行获取， 服务器将堤坝检测模块获取 的数值信息输送至计算模块； 所述计算模块根据接 收 的偏移角度值、 堤坝 密度值以及冲击力值进行计算得 出堤坝临界参 考值； 所述水体监测模块用于对水位高度值、 液位增长速度值以及水流速值的数值信 息进行 获取， 所述服务器将堤坝检测模块获取 的数值信息输送至计算模块， 计算模块根据接 收的 水位高度值、 液位增长 速度值以及水流速值进行计算得 出水体安全参 考值； 所述服务器将堤坝临界参考值与 水体安全参考值进行获取， 将 获取的数值信 息输送至 计算模块， 计算模块根据接收的堤坝临界参考值与水体安全参考值综合计算得出堤坝防溃 系数。 2.根据权利要求1所述的一种堤防溃口快速封堵智能监测系统， 其特征在于， 在对偏移 角度进行获取时， 具体包括以下步骤： 步骤1： 在堤坝上呈直线放置多组等距放置位置传感器， 位置传感器实时将位置信 息输 送至服务器； 步骤2： 以堤坝一端为原点， 以位置传感器形成的直线作为X轴， 以原点处与X轴垂直的 直线作为Y轴， 形成平面 直角坐标系； 步骤3： 堤坝在受到冲击时， 会发生形变， 在发生形变时， 位置传感器会根据堤坝的形变 产生位置变化， 位置传感器实时将位置信息输送至服务器， 服务器监测位置变化信息， 根据 位置传感器的位置变化， 对距离传感器距离X轴的距离信息进 行获取， 将获取的距离信息按 照从小到大的信息进行排列， 对最大的距离信息进行提取； 步骤4： 设定位置传感器与X轴的最大距离为XJLz， 根据对应的位置传感器获取与Y轴的 距离为YJLz， 根据原 点、 位置传感器的位置以及位置传感器与X轴的垂 直交点构成直角三角 形， 距离传感器与 原点形成的倾斜线段和X轴的夹角即为偏移角度， 设定偏移角度为α， 则由 三角函数求出堤坝的偏移角度。 3.根据权利要求1所述的一种堤防溃口快速封堵智能监测系统， 其特征在于， 在对堤坝 密度值进行获取时， 具体包括以下步骤： 步骤11： 选取堤坝制造时产生的物体， 对制造时产生的物体进行称重， 设定 重量为WTm； 步骤12： 选取一个带有刻度的盛水容器， 经刻度观察水体的体积为V1， 将物体放入盛水 容器中， 再次通过刻度观察水体的体积为V 2； 步骤13： 由观察的盛水容器刻度变化得出物体的体积为V2 ‑V1， 设定物体体积为WTv， 则 WTv＝V2‑V1； 步骤14： 设定堤坝 密度值为DBρ， 则由已知的重量与体积， 求得堤坝 密度值。 4.根据权利要求1所述的一种堤防溃口快速封堵智能监测系统， 其特征在于， 对水位高 度值、 液位增长速度值以及水流速值进行求取， 对T时间到T1时间内的水位高度值、 液位增 长速度值以及水流速值获取， 具体包括以下步骤： 步骤21： 获取T时间段内的水位高度， 设置为SGDz1， 获取T1时间段内的水位高度， 设置 为SGDz2；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115452052 A 2步骤22： 对T时间和T1时间的水位高度进行求差， 设置差值为CZz， 则CZz＝SGDz2 ‑ SGDz1； 步骤23： 根据求读取的差值信息对水位高度值进行求取； 设定水位 高度值为S GDz； 具体 综合计算公式如下： 则 步骤24： 根据求读取的差值信息对水位高度值进行求取； 设定液位增长速度值为ZSDz； 具体综合计算公式如下： 步骤24： 对T时间到T1时间内水体流速进行测量， 测量水体流速分别为SLS1、 SLS2、 SLS3……SLSx， x＞0， 根据测量的水体流速对水流速值进行求取， 设定水流速值为SLSz； 具 体综合计算公式如下： 5.根据权利要求1所述的一种堤防溃口快速封堵智能监测系统， 其特征在于， 计算模块 包括数值接收单元、 分类计算单元、 验证单元以及数据存储单元， 数据接收单元接收水体监 测模块以及堤坝检测模块获取的数值信息， 数据接收单元将数值信息输送至分类计算单 元， 分类计算单元对 数值进行分类统计， 依次对获取的数值进 行求取， 在求取完 毕后将求取 信息输送至验证单元进行再次求取进行验证， 若验证正确， 将求取信息输送至数据存储单 元进行存储， 若验证不正确， 通过分类计算单元进行重新求取， 若超过三次求取失败， 则通 过人工进行输入 验证。 6.根据权利要求5所述的一种堤防溃口快速封堵智能监测系统， 其特征在于， 所述分类 计算单元在进 行数值计算时， 分别对偏移角度值、 堤坝密度值、 冲击力值、 水位高度值、 液位 增长速度值以及水流速值进行分类， 六组数值信息求取完 毕后， 将求取的偏移角度值、 堤坝 密度值、 冲击力值进 行综合计算得出堤坝临界参考值， 将求取的水位高度值、 液位增长速度 值以及水流速值进行综合计算得 出水体安全参 考值。 7.根据权利要求1所述的一种堤防溃口快速封堵智能监测系统， 其特征在于， 所述服务 器通过堤坝防溃系数设定堤坝系数安全阈值， 通过系数安全阈值设置第一系数安全阈值以 及第二系 数危险阈值， 服务器接 收计算模块求得的堤坝防溃系 数， 与安全阈值内的第一系 数安全阈值以及第二系 数危险阈值进行比较， 当堤坝防溃系 数在第一系 数安全阈值内， 则 证明堤坝处于安全状态， 无须进 行堤坝封堵， 当堤坝防溃系数在第二系数危险阈值内， 则堤 坝防溃系数超过安全阈值， 堤坝防溃系数超过安全阈值后， 服务器控制警报模块发出警报， 通知工作人员对堤坝进行 快速封堵。 8.根据权利要求7所述的一种堤防溃口快速封堵智能监测系统， 其特征在于， 所述第 二 系数危险阈值内设置有第一临界值和第二临界值， 设定第二系数危险阈值最低数值为 ZDSz， 最高数值为ZGSz， 警报模块包括一级警报单元、 二级警报单元以及三级警报单元， 一 级警报单元危险系 数小于二级警报单元， 二级警报单元危险系 数小于三级警报单元， 当堤 坝防溃系数在ZDSz和第一临界值之间时， 服务器控制一级警报单元发出警报信息， 当堤坝权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115452052 A 3