基于多源监测数据的大坝安全评估方法、装置及系统与流程

本申请涉及水利工程安全监控，尤其涉及一种基于多源监测数据的大坝安全评估方法、装置及系统。

背景技术：

1、目前，大坝安全监测技术主要包括变形监测、渗流监测、应力应变监测和环境量监测等，这些监测手段大多通过大坝有限元模型实现，现有大坝有限元模型缺乏多源监测数据的深度融合机制，难以结合实时多源监测数据实现动态更新，存在参数反演缺乏物理合理性、模型更新触发不及时、更新后模型有效性验证不足，且无法基于更新模型实现大坝安全状态的实时分级预警，导致模型与大坝实际工作状态脱节，难以精准支撑大坝安全评估。

2、可见，现有技术中存在大坝安全评估的实时性较差的问题。

技术实现思路

1、本发明旨在解决现有技术中存在的大坝安全评估的实时性较差的问题，提供一种基于多源监测数据的大坝安全评估方法、装置及系统。

2、为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种基于多源监测数据的大坝安全评估方法，包括：

3、实时获取大坝的多源监测数据；

4、基于大坝的设计资料和地质勘察数据建立初始大坝有限元模型；

5、获取关键待反演参数；

6、计算所述多源监测数据与所述初始大坝有限元模型之间的残差；以最小化所述残差为目标，动态反演初始大坝有限元模型的所述关键待反演参数的数值得到反演结果；

7、当所述残差超过预设阈值时，基于反演结果更新所述初始大坝有限元模型得到更新后的大坝有限元模型；

8、对更新后的大坝有限元模型进行交叉验证，并基于验证通过的大坝有限元模型进行全场安全评估。

9、本申请第二方面提供一种基于多源监测数据的大坝安全评估装置，包括：

10、第一单元，用于实时获取大坝的多源监测数据；

11、第二单元，用于基于大坝的设计资料和地质勘察数据建立初始大坝有限元模型；

12、第三单元，用于获取关键待反演参数；

13、第四单元，用于计算所述多源监测数据与所述初始大坝有限元模型之间的残差；以最小化所述残差为目标，动态反演初始大坝有限元模型的所述关键待反演参数的数值得到反演结果；

14、第五单元，用于当所述残差超过预设阈值时，基于反演结果更新所述初始大坝有限元模型得到更新后的大坝有限元模型；

15、第六单元，用于对更新后的大坝有限元模型进行交叉验证，并基于验证通过的大坝有限元模型进行全场安全评估。

16、本申请第三方面提供一种基于多源监测数据的大坝安全评估系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述第一方面所述方法的步骤。

17、与现有技术相比，本申请具有如下有益效果：

18、本申请提供的基于多源监测数据的大坝安全评估方法，通过计算多源监测数据与初始大坝有限元模型之间的残差；以最小化所述残差为目标，动态反演初始大坝有限元模型的关键待反演参数的数值得到反演结果；当残差超过预设阈值时基于反演结果更新初始大坝有限元模型得到更新后的大坝有限元模型；对更新后的大坝有限元模型进行交叉验证，并基于验证通过的大坝有限元模型进行全场安全评估。这样，通过动态反演初始大坝有限元模型的关键待反演参数结合自适应触发机制更新大坝有限元模型，实现了大坝有限元模型与实际状态的实时同步，能够实现大坝有限元模型的实时更新，进而提升大坝安全评估的实时性。

1.一种基于多源监测数据的大坝安全评估方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实时获取大坝的多源监测数据之后，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取关键待反演参数，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以最小化所述残差为目标时的目标函数满足如下关系式：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述动态反演初始大坝有限元模型的所述关键待反演参数的数值得到反演结果，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于验证通过的大坝有限元模型进行全场安全评估，包括：

7.一种基于多源监测数据的大坝安全评估装置，其特征在于，包括：

8.一种基于多源监测数据的大坝安全评估系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1-6中任一所述方法的步骤。