基于人工智能的堤防工程大数据安全管理平台及其实现

针对堤防工程综合安全监测体系,基于物联网技术,建立堤防工程海量数据资源的采集、汇集、交换与共享云平台;同时针对堤防工程质量、险情演化、致溃机理,基于大数据和人工智能技术,构建堤防工程大数据开放平台和人工智能计算平台,提供海量、多源、异构数据的融合、共享,实现风险识别、评估、预警模型的构建、运算。针对堤防工程安全防护、加固中填筑石料粒径级配要求,利用堤防工程物联网监测平台进行数据采集汇集,在堤防工程人工智能计算平台构建砂石爆破开采级配预测模型,解决多层非线性问题,进行爆破开采优化设计和石料粒径级配控制。实例证明,基于人工智能的堤防工程大数据安全管理平台可将堤防填筑石料开采级配平均相对误差率控制在21%以内,满足开采级配设计要求,控制石料块度,从而保障了堤防工程质量,实现了堤防工程的安全管理。研究成果可为堤防工程填筑石料开采设计提供技术参考,保障工程质量。     

地下水封石洞油库开挖爆破网络管理信息系统设计

本文在地下水封洞库爆破施工技术规程的基础上,提出了基于分布式数据库技术和无线传感器网络技术的地下水封洞库爆破施工信息化解决方案,即建立一套分布式数据库为数据存储方式,采用无线网络作为数据传输和共享平台的地下洞库爆破开挖管理信息系统,实现爆破设计、爆破器材、爆破作业、爆破控制、爆破监测、爆破评价的信息管理和共享。研究所得成果可供类似开挖爆破工程提供参考。     

基于分布式光纤测温技术的管理信息系统在溪洛渡大坝温控中的应用

主要介绍基于分布式光纤测温技术的管理信息系统在溪洛渡大坝温控中的应用。其中,光纤测温数据的前处理工作包括光纤测温原始数据获取的方法和程序检验异常点进行预处理的方法;系统图表输出功能包括混凝土点温度曲线、垂直向和水平向线温度梯度曲线的生成和对整编数据的查询、修改、导入、导出以及生成相应报表等数据库操作。温控数据库管理信息系统的开发,能够对大坝施工期的温控数据进行集中的汇总和分析,更好地做好混凝土的温度控制,加强施工过程中的温控管理,以调整、改进温控措施,并有助于查找混凝土裂缝产生的原因,为运行期大坝的维护提供基础数据支持。     

数字孪生驱动的智慧流域平台研究与设计

流域管理涉及水资源、水生态、水环境、水灾害等众多问题,以数字孪生为基础,将GIS,BIM,IoT融合的数字孪生与流域管理相结合,建立数字孪生数据及模型集成与可视化表达方法,研究数字孪生运行机制,构建智慧流域孪生体,设计数字孪生驱动的智慧流域平台.以堵河流域水库群防洪联合调度管控为例进行应用实践,实践证明:相比传统流域数...     

基于B/S结构的灌浆数字化系统在水利工程中的应用

针对水电工程灌浆施工过程中质量和进度难以用传统方法进行监控和统计分析的难题,基于B/S架构,采用网络技术、数据库技术和可视化编程技术,建立灌浆数字化管理系统,实现对现场灌浆施工的实时监控、数据整编、数据查询、统计分析、异常预警等功能,实现灌浆施工数据的集中整合管理与共享,实时把握现场施工进度,及时统计整理现场资料,提高灌浆工程质量,为建设方的决策提供技术支持。     

溪洛渡水电站灌浆网络管理信息系统建设及应用

溪洛渡水电站灌浆管理信息系统总体采用B/S体系结构,结合数据库技术、无线网络技术、图形图像技术,将灌浆基础数据采集、数据实时监控、数据统计分析、形象展示有机结合在一起。该系统包括数据管理子系统、查询与分析子系统、形象可视化子系统3大子系统,可对灌浆盲区进行无线组网、将灌浆数据实时传输至Internet、对灌浆数据进行统计分析、生成灌浆形象展示图形、图表,并可对现场异常进行预警,有助于现场灌浆质量和进度的管理和提高工程管理水平。     

水利工程灌浆大数据平台设计与实现

随着云计算、大数据、物联网的发展,水利工程各类采集数据与日俱增,面对如此大规模的数据集,传统存储、计算相关的理论和方法已不能满足海量、多源、异构数据的存取与处理。针对水利工程灌浆大数据,设计平台总体架构,搭建Hadoop分布式集群,设计并行化数据挖掘算法,实现水利工程灌浆大数据平台,并基于B/S服务模式进行平台展现、应用和管理。平台功能模块主要包括数据资源下载、数据集上传与运行、自定义算法、运行状态及结果和大数据可视化等,并结合白鹤滩水利工程建立基于随机森林的灌浆工程单位注入量预测模型和基于K-Means聚类的灌浆成果异常检测模型进行应用示范。平台的设计与实现融合水利工程结构化与非结构化数据,将大数据集群并行计算和数据挖掘技术应用到水利工程中,改变传统随机抽样和单一挖掘分析模型,采用多粒度、多层次、多渠道的分析模型对数据全量进行挖掘分析,从海量数据中挖掘分析出于管理、决策和生产有用的信息,实现了数据资源的集成共享、业务的高效处理、数据信息的知识发现,提高了数据存储和处理效率和精度,为当前水利工程大数据的存储与计算提供一种新的解决思路     

施工管理数字化体系在大岗山水电站中的运用

介绍了将计算机、GIS、数据库、无线传感器网络等技术相结合的施工数字化管理系统在大岗山水电站中的运用,并详述了三维可视化仿真、施工灌浆、混凝土温控及安全爆破监测4个成果实例。该系统可建立符合现场大坝施工特点的数据采集模式,实现三维可视化查询、混凝土温控查询和分析,以及基础处理工程的过程控制和质量管理。数字化体系的建立能够实现施工数据的集中整合管理与共享,促进施工现场标准化、规范化、精细化和个性化,为建设方的决策提供技术支持。     

基于人工神经网络算法的水厂混凝投药控制系统研究与开发

针对自来水生产投药工艺长滞后、非线性、多输入因子、不确定性、时变性、模糊性等特点,采用人工神经网络算法对周围环境自适应和自学习,研究和开发了一套用于水厂混凝投药的自动控制系统。系统以武汉市第一大水厂——宗关水厂为例,研究了Elman神经网络算法对控制系统混凝投药效果的影响,并基于OLE-DB开放性数据访问标准实现对WinCC工控系统样本数据读取和存储的预处理。系统主要包括投药工艺、数据查询、曲线生成、配药查询、报警日志、报警统计、药耗统计、波动评价、报警设置等功能模块,在宗关水厂的成功运行实现了混凝投药工艺生产运行参数的在线监视和全自动化运行。为水厂的安全生产提供了保障,达到了节约药耗、减少人工、降低操作人员劳动强度的目的。