包邮水利水电工程安全监测智能设备及系统

目录第1章 绪论 1 1.1 技术背景 1 1.2 安全监测技术发展现状与存在的问题 2 1.2.1 安全监测变形感知技术 2 1.2.2 安全监测采集及通信技术 3 1.2.3 云服务平台技术 4 1.2.4 安全监测预警技术 4 1.3 本书主要成果 5 第2章 工程安全智能监测关键技术 7 2.1 安全监测变形感知技术 7 2.1.1 加速度-三维坐标-姿态耦合的变形算法 7 2.1.2 基于线阵CCD 的反馈式自适应调光及边缘侧分析技术 9 2.2 安全监测采集及通信技术 13 2.2.1 基于谱分析的智能采集和工作状态鉴定技术 13 2.2.2 基于LoRa 技术的无线通信低功耗技术 21 2.2.3 安全监测物联网平台技术 23 2.3 云服务平台技术 29 2.3.1 SaaS云服务模式 29 2.3.2 微服务技术架构 30 2.3.3 基础部署架构技术 31 2.3.4 多终端应用开发模式 33 2.3.5 数据传输加密技术 35 2.3.6 数据资源平台技术 36 2.4 安全监测预警技术 37 2.4.1 监测数据智能粗差识别 37 2.4.2 监测物理量智能预测 41 2.4.3 工程安全评价 44 第3章 安全监测智能感知设备研制与工程化验证 54 3.1 基于微机电系统的新型感知技术及设备研制 54 3.1.1 阵列式位移计研制及工程化验证 54 3.1.2 固定式测斜仪研制及工程化验证 62 3.1.3 无线倾角仪研制及工程化验证 72 3.2 基于线阵CCD传感器的新型感知技术及设备研制 78 3.2.1 垂线坐标仪的研制及工程化验证 79 3.2.2 引张线仪的研制及工程化验证 94 第4章 安全监测智能采集成套设备研制及工程化验证 100 4.1 自动化数据采集单元研发 100 4.1.1 高精度自动采集 100 4.1.2 通道扩展 104 4.1.3 电源优化管理 105 4.1.4 人工实时在线比测功能 105 4.1.5 固件在线升级功能 107 4.1.6 仪器配置及数据交互优化设计 109 4.1.7 工程化验证 111 4.2 无线低功耗采集单元研发 111 4.2.1 硬件功能设计 112 4.2.2 仪器配置及数据交互优化设计 115 4.2.3 工程化验证 116 4.3 手持式振弦差阻读数仪研发 117 4.3.1 硬件功能设计 118 4.3.2 仪器配置及数据交互设计 120 4.3.3 工程化验证 120 第5章 智能监控预警云平台研发 124 5.1 平台研发需求 124 5.2 平台总体架构 125 5.3 智能分析与监控预警技术 126 5.3.1 专项监测分析计算功能 126 5.3.2 大坝安全监测分析预测模型 131 5.3.3 大坝安全监控预警模型 133 5.3.4 大坝安全综合诊断模型 133 5.3.5 监测数据智能粗差识别与预测系统 134 5.3.6 工程安全评价 137 5.4 平台功能结构 140 5.4.1 物联采集 140 5.4.2 测点管理 145 5.4.3 数据管理 147 5.4.4 整编分析 149 5.4.5 监控预警 152 5.4.6 报表报告 154 5.4.7 巡视检查 155 5.4.8 综合展示 158 5.4.9 工程管理 159 5.4.10 系统管理 160 5.4.11 移动应用 161 5.4.12 系统集成162 5.5 平台应用模式 162 第6章 工程应用 164 6.1 丹江口水利枢纽工程 164 6.2 金沙江溪洛渡水电站 166 6.3 金沙江向家坝水电站 168 6.4 金沙江白鹤滩水电站 169 6.5 大藤峡水利枢纽工程 171 6.6 小浪底水利枢纽工程 173 6.7 珠江三角洲水资源配置工程 175 6.8 江垭和皂市水利枢纽 177 6.9 兴隆水利枢纽工程 180 参考文献 182