本技術(shù)涉及水利工程，尤其是涉及一種水利工程滲流智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、目前，滲流指的是流體在孔隙介質(zhì)中的流動(dòng)?？紫督橘|(zhì)由顆粒狀或碎塊材料組成，并含有許多孔隙或裂隙。在水利工程中，滲流主要是指水在地表以下土壤或巖層孔隙中的運(yùn)動(dòng)，水利工程滲流會(huì)導(dǎo)致水利工程結(jié)構(gòu)破壞，從而降低水利工程的使用壽命和安全性，還有可能導(dǎo)致水資源的流失，從而降低水利工程的利用效率，影響供水、發(fā)電等功能，因此，對(duì)水利工程滲流進(jìn)行監(jiān)測(cè)至關(guān)重要。

2、現(xiàn)有的水利工程滲流智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)指的是通過工作人員定期對(duì)大壩進(jìn)行目視檢查，觀察是否存在滲水以及裂縫等現(xiàn)象，或檢測(cè)大壩的水位變化，基于水位變化判斷大壩是否存在異常滲流現(xiàn)象，然而現(xiàn)有的水利工程滲流智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)依賴工作人員的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)大壩滲流檢測(cè)的準(zhǔn)確性較低，存在改進(jìn)之處。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了提高水利工程滲流檢測(cè)準(zhǔn)確性，本技術(shù)提供了一種水利工程滲流智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法。

2、第一方面，本技術(shù)提供的一種水利工程滲流智能監(jiān)測(cè)方法，采用如下的技術(shù)方案：

3、一種水利工程滲流智能監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：

4、獲取水利工程中待測(cè)壩體的尺寸信息以及待測(cè)壩體的水位信息，基于水利工程中待測(cè)壩體的尺寸信息以及待測(cè)壩體的水位信息對(duì)待測(cè)壩體進(jìn)行區(qū)域劃分得到區(qū)域劃分結(jié)果；

5、基于待測(cè)壩體的工程規(guī)模、使用年限以及材質(zhì)結(jié)構(gòu)確定待測(cè)壩體的第一區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次；

6、基于待測(cè)壩體所處氣象環(huán)境分析待測(cè)壩體的第二區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次；

7、根據(jù)第一區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次以及第二區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次得到綜合區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次；

8、基于區(qū)域劃分結(jié)果將存在歷史檢修情況的區(qū)域標(biāo)記為重點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域，根據(jù)歷史檢修情況確定重點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域的檢測(cè)頻次增幅得到重點(diǎn)區(qū)域頻次增幅，基于待測(cè)壩體的水位信息以及縱向劃分結(jié)果得到縱向劃分頻次增幅，基于綜合區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次、重點(diǎn)區(qū)域頻次增幅以及劃分頻次增幅得到待測(cè)壩體各區(qū)域的滲流檢測(cè)頻次信息；

9、基于待測(cè)壩體各區(qū)域的滲流檢測(cè)頻次信息對(duì)待測(cè)壩體各區(qū)域滲流情況進(jìn)行檢測(cè)得到滲流檢測(cè)結(jié)果，將滲流檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。

10、優(yōu)選的，獲取水利工程中待測(cè)壩體的尺寸信息，所述待測(cè)壩體的尺寸信息包括待測(cè)壩體的長(zhǎng)度信息以及待測(cè)壩體斜面寬度信息；

11、基于待測(cè)壩體的長(zhǎng)度信息對(duì)待測(cè)壩體的橫向進(jìn)行均分得到橫向劃分結(jié)果；

12、基于待測(cè)壩體的水位信息得到待測(cè)壩體的上水位線以及待測(cè)壩體的下水位線；

13、基于上水位線以及下水位線將待測(cè)壩體斜面寬度信息進(jìn)行劃分得到縱向劃分結(jié)果；

14、所述橫向劃分結(jié)果與所述縱向劃分結(jié)果組合形成待測(cè)壩體的區(qū)域劃分結(jié)果。

15、優(yōu)選的，獲取待測(cè)壩體的工程規(guī)模信息、待測(cè)壩體的使用年限信息以及待測(cè)壩體材質(zhì)結(jié)構(gòu)信息，對(duì)待測(cè)壩體的工程規(guī)模信息、待測(cè)壩體的使用年限信息以及待測(cè)壩體材質(zhì)結(jié)構(gòu)信息進(jìn)行緩存處理；

16、基于待測(cè)壩體的工程規(guī)模信息確定規(guī)模影響系數(shù)ad，其中規(guī)模影響系數(shù)ad與待測(cè)壩體的工程規(guī)模信息呈正相關(guān)；

17、基于待測(cè)壩體的使用年限信息確定使用年限影響系數(shù)ag，其中使用年限影響系數(shù)ag與待測(cè)壩體的使用年限信息呈正相關(guān)；

18、所述待測(cè)壩體材質(zhì)結(jié)構(gòu)信息包括待測(cè)壩體材料質(zhì)量信息以及待測(cè)壩體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息；

19、基于待測(cè)壩體材料質(zhì)量信息得到材料質(zhì)量影響系數(shù)ac，其中材料質(zhì)量影響系數(shù)ac與待測(cè)壩體材料質(zhì)量信息呈正相關(guān)；

20、基于待測(cè)壩體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)信息判斷待測(cè)壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，基于待測(cè)壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響系數(shù)ar，其中結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響系數(shù)ar與待測(cè)壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性呈正相關(guān)；

21、根據(jù)材料質(zhì)量影響系數(shù)ac以及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)影響系數(shù)ar，基于建筑函數(shù)進(jìn)行計(jì)算得到建筑自身影響系數(shù)aq，其中ε1、ε2為比例因子且均大于0；

22、綜合規(guī)模影響系數(shù)ad、使用年限影響系數(shù)ag以及建筑自身影響系數(shù)aq，基于第一頻次函數(shù)awe＝a1×ad+a2×ag+a3×aq進(jìn)行計(jì)算得到第一頻次影響系數(shù)awe，其中，a1、a2、a3為比例因子且均大于0；

23、基于第一頻次影響系數(shù)awe確定待測(cè)壩體的第一區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次，其中，第一頻次影響系數(shù)awe與待測(cè)壩體的第一區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次呈正相關(guān)。

24、優(yōu)選的，檢測(cè)待測(cè)壩體所處環(huán)境的氣象環(huán)境信息，所述氣象環(huán)境信息包括溫度信息、降水量信息以及光照強(qiáng)度信息；

25、將溫度信息與預(yù)設(shè)的溫度閾值進(jìn)行比較，當(dāng)溫度信息超出溫度閾值時(shí)計(jì)算溫度差值，記錄各溫度差值，計(jì)算待測(cè)壩體處于各溫度差值的時(shí)長(zhǎng)并記為異常溫度時(shí)長(zhǎng)；

26、基于溫度差值以及異常溫度時(shí)長(zhǎng)判斷待測(cè)壩體的溫度異常影響系數(shù)bw，其中溫度差值與溫度異常影響系數(shù)bw呈正相關(guān)，且異常溫度時(shí)長(zhǎng)與溫度異常影響系數(shù)bw呈正相關(guān)；

27、基于降水量信息以及待測(cè)壩體的水位信息計(jì)算待測(cè)壩體在降水時(shí)的水位上漲的速度得到水位上漲速度信息；

28、將水位上漲速度信息與預(yù)設(shè)的水位上漲速度閾值進(jìn)行比較，若水位上漲速度信息大于水位上漲速度閾值，則計(jì)算水位上漲速度信息與水位上漲速度閾值之間的差值并記為水位增速差，基于水位增速差得到降水異常影響系數(shù)bj，其中水位增速差越大則降水異常影響系數(shù)bj越大；

29、基于材料質(zhì)量影響系數(shù)ac對(duì)光照強(qiáng)度閾值進(jìn)行預(yù)先設(shè)置；

30、將光照強(qiáng)度信息與預(yù)設(shè)的光照強(qiáng)度閾值進(jìn)行比較，若光照強(qiáng)度信息大于預(yù)設(shè)的光照強(qiáng)度閾值，則計(jì)算光照強(qiáng)度信息與預(yù)設(shè)的光照強(qiáng)度閾值之間的差值并記為光照強(qiáng)度差值，基于光照強(qiáng)度差值得到光照異常影響系數(shù)bg，其中光照強(qiáng)度差值與光照異常影響系數(shù)bg呈正相關(guān)；

31、綜合溫度異常影響系數(shù)bw、降水異常影響系數(shù)bj以及光照異常影響系數(shù)bg，基于第二頻次函數(shù)brh＝b1×bw+b2×bj+b3×bg進(jìn)行計(jì)算得到第二頻次影響系數(shù)brh，其中，b1、b2、b3為比例因子且均大于0；

32、基于第二頻次影響系數(shù)brh確定待測(cè)壩體的第二區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次，其中，第二頻次影響系數(shù)brh與待測(cè)壩體的第二區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次呈正相關(guān)。

33、優(yōu)選的，獲取第一區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次以及第二區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次并進(jìn)行緩存處理；

34、將第一區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次與第二區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次進(jìn)行相加計(jì)算得到綜合區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次。

35、優(yōu)選的，將待測(cè)壩體中存在歷史檢修情況的區(qū)域標(biāo)記為重點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域，所述歷史檢修情況包括歷史檢修次數(shù)信息以及歷史損毀程度信息；

36、基于各重點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域的歷史檢修次數(shù)信息以及歷史損毀程度信息得到各重點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域的檢測(cè)頻次增幅即重點(diǎn)區(qū)域頻次增幅，其中歷史檢修次數(shù)信息越多則重點(diǎn)區(qū)域頻次增幅越大，歷史損毀程度信息越嚴(yán)重則重點(diǎn)區(qū)域頻次增幅越大；

37、基于待測(cè)壩體的水位信息以及縱向劃分結(jié)果確定縱向劃分各區(qū)域的檢測(cè)頻次增幅得到縱向劃分頻次增幅；

38、基于重點(diǎn)區(qū)域頻次增幅以及劃分頻次增幅確定待測(cè)壩體各區(qū)域的檢測(cè)頻次增值結(jié)果；

39、將待測(cè)壩體各區(qū)域的區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次與檢測(cè)頻次增值結(jié)果進(jìn)行相加得到待測(cè)壩體各區(qū)域的滲流檢測(cè)頻次信息。

40、優(yōu)選的，基于縱向劃分結(jié)果，將待測(cè)壩體的上水位線以上的區(qū)域記為上水位區(qū)域，將待測(cè)壩體的上水位線與下水位線之間的區(qū)域記為水位波動(dòng)區(qū)域，將待測(cè)壩體的下水位線以下的區(qū)域記為下水位區(qū)域；

41、將所述上水位區(qū)域的上水位劃分頻次增幅設(shè)置為0；

42、檢測(cè)下水位區(qū)域周圍水流的腐蝕性得到水流腐蝕性能信息，基于水流腐蝕性能信息確定下水位區(qū)域的下水位劃分頻次增幅，其中水流腐蝕性能信息越強(qiáng)則下水位區(qū)域的下水位劃分頻次增幅越大；

43、檢測(cè)水位波動(dòng)區(qū)域水流對(duì)待測(cè)壩體的拍打力得到水流拍打作用力信息，基于水流拍打作用力信息確定水位波動(dòng)區(qū)域的波動(dòng)水位劃分頻次增幅，其中水流拍打作用力信息越大則水位波動(dòng)區(qū)域的波動(dòng)水位劃分頻次增幅越大；

44、所述上水位劃分頻次增幅、所述下水位劃分頻次增幅以及所述波動(dòng)水位劃分頻次增幅組合形成縱向劃分頻次增幅。

45、優(yōu)選的，獲取待測(cè)壩體原始圖像信息并對(duì)待測(cè)壩體原始圖像信息進(jìn)行緩存處理；

46、獲取拍攝單元并建立所述拍攝單元與所述待測(cè)壩體之間的信號(hào)連接鏈路，所述拍攝單元包括水上攝像機(jī)以及水下攝像機(jī)，其中水上攝像機(jī)用于拍攝待測(cè)壩體的上水位區(qū)域以及水位波動(dòng)區(qū)域的圖像，水下攝像機(jī)用于拍攝待測(cè)壩體的下水位區(qū)域；

47、基于水上攝像機(jī)對(duì)待測(cè)壩體的上水位區(qū)域以及水位波動(dòng)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝得到第一拍攝圖像信息，基于水下攝像機(jī)對(duì)待測(cè)壩體的下水位區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝得到第二拍攝圖像信息；

48、將第一拍攝圖像信息與第二拍攝圖像信息進(jìn)行融合得到壩體實(shí)時(shí)拍攝圖像信息；

49、將壩體實(shí)時(shí)拍攝圖像信息與待測(cè)壩體原始圖像信息進(jìn)行比較得到壩體圖像比較結(jié)果，基于壩體圖像比較結(jié)果判斷是否出現(xiàn)裂縫或損壞，若有裂縫或損壞則輸出壩體滲流確定結(jié)果；

50、當(dāng)接收到壩體滲流確定結(jié)果后，基于壩體圖像比較結(jié)果得到裂縫或損壞的面積得到裂縫損壞區(qū)域，基于裂縫損壞區(qū)域判斷壩體滲流程度，其中裂縫損壞區(qū)域越大則壩體滲流程度越高；

51、所述壩體滲流確定結(jié)果與所述壩體滲流程度組合形成滲流檢測(cè)結(jié)果；

52、基于無線通訊模塊將滲流檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。

53、第二方面，本技術(shù)提供了一種水利工程滲流智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用如下的技術(shù)方案：

54、一種水利工程滲流智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

55、區(qū)域劃分模塊，配置為獲取水利工程中待測(cè)壩體的尺寸信息以及待測(cè)壩體的水位信息，基于水利工程中待測(cè)壩體的尺寸信息以及待測(cè)壩體的水位信息對(duì)待測(cè)壩體進(jìn)行區(qū)域劃分得到區(qū)域劃分結(jié)果；

56、第一區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次分析模塊，配置為基于待測(cè)壩體的工程規(guī)模、使用年限以及材質(zhì)結(jié)構(gòu)確定待測(cè)壩體的第一區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次；

57、第二區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次分析模塊，配置為基于待測(cè)壩體所處氣象環(huán)境分析待測(cè)壩體的第二區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次；

58、綜合區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次分析模塊，配置為根據(jù)第一區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次以及第二區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次得到綜合區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次；

59、滲流檢測(cè)頻次分析模塊，配置為基于區(qū)域劃分結(jié)果將存在歷史檢修情況的區(qū)域標(biāo)記為重點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域，根據(jù)歷史檢修情況確定重點(diǎn)檢測(cè)區(qū)域的檢測(cè)頻次增幅得到重點(diǎn)區(qū)域頻次增幅，基于待測(cè)壩體的水位信息以及縱向劃分結(jié)果得到縱向劃分頻次增幅，基于綜合區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次、重點(diǎn)區(qū)域頻次增幅以及劃分頻次增幅得到待測(cè)壩體各區(qū)域的滲流檢測(cè)頻次信息；

60、滲流檢測(cè)模塊，配置為基于待測(cè)壩體各區(qū)域的滲流檢測(cè)頻次信息對(duì)待測(cè)壩體各區(qū)域滲流情況進(jìn)行檢測(cè)得到滲流檢測(cè)結(jié)果，將滲流檢測(cè)結(jié)果發(fā)送至后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)。

61、綜上所述，本技術(shù)包括以下至少一種有益技術(shù)效果：

62、1.通過待測(cè)壩體的尺寸信息以及待測(cè)壩體的水位信息對(duì)待測(cè)壩體進(jìn)行區(qū)域劃分得到區(qū)域劃分結(jié)果，基于待測(cè)壩體的工程規(guī)模、使用年限以及材質(zhì)結(jié)構(gòu)確定待測(cè)壩體的第一區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次，基于待測(cè)壩體所處氣象環(huán)境分析待測(cè)壩體的第二區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次，綜合第一區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次以及第二區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次得到綜合區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次，根據(jù)歷史檢修情況得到重點(diǎn)區(qū)域頻次增幅，根據(jù)待測(cè)壩體的水位信息以及縱向劃分結(jié)果得到縱向劃分頻次增幅，綜合綜合區(qū)域基礎(chǔ)檢測(cè)頻次、重點(diǎn)區(qū)域頻次增幅以及縱向劃分頻次增幅得到待測(cè)壩體各區(qū)域的滲流檢測(cè)頻次信息，基于滲流檢測(cè)頻次信息對(duì)待測(cè)壩體各區(qū)域滲流情況進(jìn)行檢測(cè)得到滲流檢測(cè)結(jié)果，提高了待測(cè)壩體滲流檢測(cè)頻次的檢測(cè)準(zhǔn)確性，進(jìn)而提高了水利工程滲流檢測(cè)的準(zhǔn)確性；

63、2.借助縱向劃分結(jié)果分別分析待測(cè)壩體不同區(qū)域的縱向劃分檢測(cè)頻次增幅，其中將上水位區(qū)域的上水位劃分頻次增幅設(shè)置為0，根據(jù)下水位區(qū)域周圍的水流腐蝕性能信息確定下水位區(qū)域的下水位劃分頻次增幅，根據(jù)水流波動(dòng)區(qū)域的水流拍打作用力信息得到水位波動(dòng)區(qū)域的波動(dòng)水位劃分頻次增幅，分析水流對(duì)于待測(cè)壩體的損壞影響進(jìn)行得到縱向劃分頻次增幅，水流對(duì)于待測(cè)壩體的損壞影響較大時(shí)增加滲流檢測(cè)頻次，提高了待測(cè)壩體的縱向劃分頻次增幅的檢測(cè)準(zhǔn)確性；

64、3.借助拍攝上水位區(qū)域以及水位波動(dòng)區(qū)域的圖像得到第一拍攝圖像信息，拍攝下水位區(qū)域的圖像得到第二拍攝圖像信息，將第一拍攝圖像信息與第二拍攝圖像信息進(jìn)行融合得到壩體實(shí)時(shí)拍攝圖像信息，提高了待測(cè)壩體滲流檢測(cè)的準(zhǔn)確性，將壩體實(shí)時(shí)拍攝圖像信息與待測(cè)壩體原始圖像信息進(jìn)行比較判斷待測(cè)壩體是否出現(xiàn)裂縫或損壞，若有裂縫或損壞則輸出壩體滲流確定結(jié)果，基于壩體圖像比較結(jié)果判斷壩體滲流程度，提高了待測(cè)壩體滲流檢測(cè)的準(zhǔn)確性。