基于分布式和多维模式结合的水库结构监测方法和系统与流程

1.本发明涉及地质监测的技术领域，特别涉及基于分布式和多维模式结合的水库结构监测方法和系统。


背景技术：

2.水库的占地面积较大，为了对水库的结构进行持续的监测，通常会采用无人机或者卫星对水库进行整体拍摄，再对拍摄得到的图像进行分析处理，从而确定水库存在的结构问题。虽然上述方式能够在短时间内获得水库的整体图像，但是受限于水库占地面积较大和拍摄分辨率的情况，无法对水库每个位置区域进行精细化的分析，从而降低对水库结构状态监测的准确性。此外，无人机或者卫星并不能对水库进行长时间持续的拍摄，无法对全面掌握水库结构的动态变化情况，降低对水库结构监测的可靠性和不能及时针对水库可能发生的结构安全隐患进行预警。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的缺陷，本发明提供基于分布式和多维模式结合的水库结构监测方法和系统，其对水库所在区域进行分布式地质状态检测和分布式土壤状态检测，得到不同位置点的地质结构状态信息和土壤状态信息，以此判断位置点是否发生地质结构不稳定事件，继而估计确定水库自身存在的结构风险区域，采集与分析水库对应于结构风险区域的的图像，得到结构风险区域的形变信息；根据形变信息，判断水库是否存在结构坍塌风险，并根据判断结果，生成相应的报警通知消息，其通过对水库所在区域进行分布式地质状态检测和分布式土壤状态检测，以此长时间持续获得水库所在区域的地质结构状态信息和土壤状态信息，便于全面判断每个位置点是否发生地质结构不稳定事件，以此及时确定水库自身存在的结构风险区域及其形变信息，从而准确判断水库是否存在结构坍塌风险和及时生成报警通知消息，可以全面掌握水库结构的动态变化情况，提高对水库结构监测的可靠。
4.本发明提供基于分布式和多维模式结合的水库结构监测方法，包括如下步骤：
5.步骤s1，对水库所在区域进行分布式地质状态检测，得到水库所在区域的不同位置点的地质结构状态信息；对水库所在区域进行分布式土壤状态检测，得到所述水库所在区域的不同位置点的土壤状态信息；根据同一位置点的地质结构状态信息和土壤状态信息，判断对应位置点是否发生地质结构不稳定事件；
6.步骤s2，根据所有发生地质结构不稳定事件的位置点的分布信息，估计确定所述水库自身存在的结构风险区域；采集所述水库对应于所述结构风险区域的图像，对所述图像进行分析处理，得到所述结构风险区域的形变信息；
7.步骤s3，根据所有结构风险区域的形变信息，判断所述水库是否存在结构坍塌风险；根据所述结构坍塌风险的判断结果，生成相应的报警通知消息。
8.进一步，在所述步骤s1中，对水库所在区域进行分布式地质状态检测，得到水库所
在区域的不同位置点的地质结构状态信息；对水库所在区域进行分布式土壤状态检测，得到所述水库所在区域的不同位置点的土壤状态信息，包括：
9.将水库所在区域划分成若干网格子区域，对所有网格子区域进行分布式地质状态检测，得到每个网格子区域的几何中心位置点的地质结构沉降状态信息；其中，所述地质结构沉降状态信息包括所述几何中心位置点的预设时间长度的沉降高度值和沉降速度值；
10.对所有网格子区域进行分布式土壤状态检测，得到所述每个网关子区域的几何中心位置点的土壤含水量，以此作为所述土壤状态信息。
11.进一步，在所述步骤s1中，根据同一位置点的地质结构状态信息和土壤状态信息，判断对应位置点是否发生地质结构不稳定事件，包括：
12.若所述几何中心位置点的在预设时间长度的沉降高度值大于预设高度阈值或者沉降速度值大于预设速度阈值，以及所述几何中心位置点的土壤含水量大于预设含水量阈值，则判断对应的几何中心位置点及其所在的网格子区域发生地质结构不稳定事件。
13.进一步，在所述步骤s3中，根据所有发生地质结构不稳定事件的位置点的分布信息，估计确定所述水库自身存在的结构风险区域；采集所述水库对应于所述结构风险区域的图像，对所述图像进行分析处理，得到所述结构风险区域的形变信息，包括：
14.根据所有发生地质结构不稳定事件的几何中心位置点及其所在的网格子区域的分布信息，确定对应的几何中心位置点与水库之间的相对距离；
15.根据所述相对距离，判断所述水库某一区域的预设半径范围内存在的发生地质结构不稳定事件的几何中心位置点的实际数量；并确定所述预设半径范围内发生地质结构不稳定事件的的网格子区域的实际总面积；
16.若所述实际数量大于或等于第一预设数量阈值，或所述实际总面积大于或等于预设面积阈值，则将所述水库对应的区域确定为存在结构风险区域；
17.采集所述水库对应与所述结构风险区域在预设时间段的动态图像；对所述动态图像进行分帧处理，得到若干图像画面帧；对每个图像画面帧进行水库部位形变量识别处理，得到相应的水库部位形变量；根据所有图像画面帧的水库部位形变量，确定在预设时间段内水库部位形变幅度总量和水库部位形变幅度变化速度，以作为所述结构风险区域的形变信息。
18.进一步，在所述步骤s4中，根据所有结构风险区域的形变信息，判断所述水库是否存在结构坍塌风险；根据所述结构坍塌风险的判断结果，生成相应的报警通知消息，包括：
19.若所述结构风险区域的水库部位形变幅度总量大于预设幅度阈值以及水库部位形变幅度变化速度大于预设变化速度阈值，则将所述结构风险区域确定为属于结构坍塌区域；
20.判断所述水库对应的结构坍塌区域的数量是否大于第二预设数量阈值，若是，则确定所述水库存在结构坍塌风险；若否，则确定所述水库不存在结构坍塌风险；
21.当确定所述水库存在结构坍塌风险时，生成包含所有结构坍塌区域所在位置信息的报警通知消息。
22.本发明还提供基于分布式和多维模式结合的水库结构监测系统，包括：
23.分布式地质状态检测模块，用于对水库所在区域进行分布式地质状态检测，得到水库所在区域的不同位置点的地质结构状态信息；
24.分布式土壤状态检测模块，用于水库所在区域进行分布式土壤状态检测，得到所述水库所在区域的不同位置点的土壤状态信息；
25.地质结构稳定与否判断模块，用于根据同一位置点的地质结构状态信息和土壤状态信息，判断对应位置点是否发生地质结构不稳定事件；
26.水库结构风险区域确定模块，用于根据所有发生地质结构不稳定事件的位置点的分布信息，估计确定所述水库自身存在的结构风险区域；
27.水库图像采集与分析模块，用于采集所述水库对应于所述结构风险区域的图像，对所述图像进行分析处理，得到所述结构风险区域的形变信息；
28.报警通知模块，用于根据所有结构风险区域的形变信息，判断所述水库是否存在结构坍塌风险；根据所述结构坍塌风险的判断结果，生成相应的报警通知消息。
29.进一步，所述分布式地质状态检测模块用于对水库所在区域进行分布式地质状态检测，得到水库所在区域的不同位置点的地质结构状态信息，包括：
30.对水库所在区域划分得到的所有网格子区域进行分布式地质状态检测，得到每个网格子区域的几何中心位置点的地质结构沉降状态信息；其中，所述地质结构沉降状态信息包括所述几何中心位置点的预设时间长度的沉降高度值和沉降速度值；
31.所述分布式土壤状态检测模块用于水库所在区域进行分布式土壤状态检测，得到所述水库所在区域的不同位置点的土壤状态信息，包括：
32.对水库所在区域划分得到的所有网格子区域进行分布式土壤状态检测，得到所述每个网关子区域的几何中心位置点的土壤含水量，以此作为所述土壤状态信息。
33.进一步，所述地质结构稳定与否判断模块用于根据同一位置点的地质结构状态信息和土壤状态信息，判断对应位置点是否发生地质结构不稳定事件，包括：
34.若所述几何中心位置点的在预设时间长度的沉降高度值大于预设高度阈值或者沉降速度值大于预设速度阈值，以及所述几何中心位置点的土壤含水量大于预设含水量阈值，则判断对应的几何中心位置点及其所在的网格子区域发生地质结构不稳定事件。
35.进一步，所述水库结构风险区域确定模块用于根据所有发生地质结构不稳定事件的位置点的分布信息，估计确定所述水库自身存在的结构风险区域，包括：
36.根据所有发生地质结构不稳定事件的几何中心位置点及其所在的网格子区域的分布信息，确定对应的几何中心位置点与水库之间的相对距离；
37.根据所述相对距离，判断所述水库某一区域的预设半径范围内存在的发生地质结构不稳定事件的几何中心位置点的实际数量；并确定所述预设半径范围内发生地质结构不稳定事件的的网格子区域的实际总面积；
38.若所述实际数量大于或等于第一预设数量阈值，或所述实际总面积大于或等于预设面积阈值，则将所述水库对应的区域确定为存在结构风险区域；
39.所述水库图像采集与分析模块用于采集所述水库对应于所述结构风险区域的图像，对所述图像进行分析处理，得到所述结构风险区域的形变信息，包括：
40.采集所述水库对应与所述结构风险区域在预设时间段的动态图像；对所述动态图像进行分帧处理，得到若干图像画面帧；对每个图像画面帧进行水库部位形变量识别处理，得到相应的水库部位形变量；根据所有图像画面帧的水库部位形变量，确定在预设时间段内水库部位形变幅度总量和水库部位形变幅度变化速度，以作为所述结构风险区域的形变
信息。
41.进一步，所述报警通知模块用于根据所有结构风险区域的形变信息，判断所述水库是否存在结构坍塌风险；根据所述结构坍塌风险的判断结果，生成相应的报警通知消息，包括：
42.若所述结构风险区域的水库部位形变幅度总量大于预设幅度阈值以及水库部位形变幅度变化速度大于预设变化速度阈值，则将所述结构风险区域确定为属于结构坍塌区域；
43.判断所述水库对应的结构坍塌区域的数量是否大于第二预设数量阈值，若是，则确定所述水库存在结构坍塌风险；若否，则确定所述水库不存在结构坍塌风险；
44.当确定所述水库存在结构坍塌风险时，生成包含所有结构坍塌区域所在位置信息的报警通知消息。
45.相比于现有技术，该基于分布式和多维模式结合的水库结构监测方法和系统对水库所在区域进行分布式地质状态检测和分布式土壤状态检测，得到不同位置点的地质结构状态信息和土壤状态信息，以此判断位置点是否发生地质结构不稳定事件，继而估计确定水库自身存在的结构风险区域，采集与分析水库对应于结构风险区域的的图像，得到结构风险区域的形变信息；根据形变信息，判断水库是否存在结构坍塌风险，并根据判断结果，生成相应的报警通知消息，其通过对水库所在区域进行分布式地质状态检测和分布式土壤状态检测，以此长时间持续获得水库所在区域的地质结构状态信息和土壤状态信息，便于全面判断每个位置点是否发生地质结构不稳定事件，以此及时确定水库自身存在的结构风险区域及其形变信息，从而准确判断水库是否存在结构坍塌风险和及时生成报警通知消息，可以全面掌握水库结构的动态变化情况，提高对水库结构监测的可靠。
46.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
47.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
48.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
49.图1为本发明提供的基于分布式和多维模式结合的水库结构监测方法的流程示意图。
50.图2为本发明提供的基于分布式和多维模式结合的水库结构监测系统的结构示意图。
具体实施方式
51.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
52.参阅图1，为本发明实施例提供的基于分布式和多维模式结合的水库结构监测方法的流程示意图。该基于分布式和多维模式结合的水库结构监测方法包括如下步骤：
53.步骤s1，对水库所在区域进行分布式地质状态检测，得到水库所在区域的不同位置点的地质结构状态信息；对水库所在区域进行分布式土壤状态检测，得到该水库所在区域的不同位置点的土壤状态信息；根据同一位置点的地质结构状态信息和土壤状态信息，判断对应位置点是否发生地质结构不稳定事件；
54.步骤s2，根据所有发生地质结构不稳定事件的位置点的分布信息，估计确定该水库自身存在的结构风险区域；采集该水库对应于该结构风险区域的图像，对该图像进行分析处理，得到该结构风险区域的形变信息；
55.步骤s3，根据所有结构风险区域的形变信息，判断该水库是否存在结构坍塌风险；根据该结构坍塌风险的判断结果，生成相应的报警通知消息。
56.上述技术方案的有益效果为：该基于分布式和多维模式结合的水库结构监测方法对水库所在区域进行分布式地质状态检测和分布式土壤状态检测，得到不同位置点的地质结构状态信息和土壤状态信息，以此判断位置点是否发生地质结构不稳定事件，继而估计确定水库自身存在的结构风险区域，采集与分析水库对应于结构风险区域的的图像，得到结构风险区域的形变信息；根据形变信息，判断水库是否存在结构坍塌风险，并根据判断结果，生成相应的报警通知消息，其通过对水库所在区域进行分布式地质状态检测和分布式土壤状态检测，以此长时间持续获得水库所在区域的地质结构状态信息和土壤状态信息，便于全面判断每个位置点是否发生地质结构不稳定事件，以此及时确定水库自身存在的结构风险区域及其形变信息，从而准确判断水库是否存在结构坍塌风险和及时生成报警通知消息，可以全面掌握水库结构的动态变化情况，提高对水库结构监测的可靠。
57.优选地，在该步骤s1中，对水库所在区域进行分布式地质状态检测，得到水库所在区域的不同位置点的地质结构状态信息；对水库所在区域进行分布式土壤状态检测，得到该水库所在区域的不同位置点的土壤状态信息，包括：
58.将水库所在区域划分成若干网格子区域，对所有网格子区域进行分布式地质状态检测，得到每个网格子区域的几何中心位置点的地质结构沉降状态信息；其中，该地质结构沉降状态信息包括该几何中心位置点的预设时间长度的沉降高度值和沉降速度值；
59.对所有网格子区域进行分布式土壤状态检测，得到该每个网关子区域的几何中心位置点的土壤含水量，以此作为该土壤状态信息。
60.上述技术方案的有益效果为：在实际工作中，可首先水库所在区域划分成若干网格子区域，每个网格子区域可具有相同面积，从而实现对水库所在区域的等面积划分。再针对所有网格子区域进行分布式地质状态检测和分布式土壤状态检测，即可设置光纤光栅传感器形式的分布式地质状态检测设备和土壤湿度传感器形式的分布式状态检测设备，在每个网格子区域的几何中心位置点均设置有光纤光栅传感器和土壤湿度传感器，这样对每个网格子区域进行同步的地质状态检测和土壤状态检测，从而实现对整个水库所在区域的全面化检测。
61.优选地，在该步骤s1中，根据同一位置点的地质结构状态信息和土壤状态信息，判
断对应位置点是否发生地质结构不稳定事件，包括：
62.若该几何中心位置点的在预设时间长度的沉降高度值大于预设高度阈值或者沉降速度值大于预设速度阈值，以及该几何中心位置点的土壤含水量大于预设含水量阈值，则判断对应的几何中心位置点及其所在的网格子区域发生地质结构不稳定事件。
63.上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，对采集得到的地质结构状态信息和土壤状态信息进行量化分析处理，能够快速准确地判断对应的几何中心位置点及其所在的网格子区域是否发生地质结构不稳定事件，从而便于高效全面对所有网格子区域及其几何中心位置点进行识别筛选。
64.优选地，在该步骤s3中，根据所有发生地质结构不稳定事件的位置点的分布信息，估计确定该水库自身存在的结构风险区域；采集该水库对应于该结构风险区域的图像，对该图像进行分析处理，得到该结构风险区域的形变信息，包括：
65.根据所有发生地质结构不稳定事件的几何中心位置点及其所在的网格子区域的分布信息，确定对应的几何中心位置点与水库之间的相对距离；
66.根据该相对距离，判断该水库某一区域的预设半径范围内存在的发生地质结构不稳定事件的几何中心位置点的实际数量；并确定该预设半径范围内发生地质结构不稳定事件的的网格子区域的实际总面积；
67.若该实际数量大于或等于第一预设数量阈值，或该实际总面积大于或等于预设面积阈值，则将该水库对应的区域确定为存在结构风险区域；
68.采集该水库对应与该结构风险区域在预设时间段的动态图像；对该动态图像进行分帧处理，得到若干图像画面帧；对每个图像画面帧进行水库部位形变量识别处理，得到相应的水库部位形变量；根据所有图像画面帧的水库部位形变量，确定在预设时间段内水库部位形变幅度总量和水库部位形变幅度变化速度，以作为该结构风险区域的形变信息。
69.上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，先确定发生地质结构不稳定事件的几何中心位置点与水库之间的相对距离，以此判断水库自身某一区域的预设半径范围内存在的发生地质结构不稳定事件的几何中心位置点的实际数量是否大于或等于第一预设数量阈值，或者判断预设半径范围内发生地质结构不稳定事件的的网格子区域的实际总面积是否大于或等于预设面积阈值，若是，则表明水库对应区域为结构风险区域。此外，还可利用预先安装在水库所在区域的分布式摄像设备采集水库对应与结构风险区域在预设时间段的动态图像，再对动态图像进行动态分帧识别，得到在预设时间段内水库部位形变幅度总量和水库部位形变幅度变化速度，便于对结构风险区域在预设时间段的形变情况进行量化确定。
70.优选地，在该步骤s4中，根据所有结构风险区域的形变信息，判断该水库是否存在结构坍塌风险；根据该结构坍塌风险的判断结果，生成相应的报警通知消息，包括：
71.若该结构风险区域的水库部位形变幅度总量大于预设幅度阈值以及水库部位形变幅度变化速度大于预设变化速度阈值，则将该结构风险区域确定为属于结构坍塌区域；
72.判断该水库对应的结构坍塌区域的数量是否大于第二预设数量阈值，若是，则确定该水库存在结构坍塌风险；若否，则确定该水库不存在结构坍塌风险；
73.当确定该水库存在结构坍塌风险时，生成包含所有结构坍塌区域所在位置信息的报警通知消息。
74.上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，以结构风险区域的水库部位形变幅度总量和水库部位形变幅度变化速度为基准，筛选出水库对应存在的结构坍塌区域，继而以结构坍塌区域的数量为基准，判断水库是否存在结构坍塌风险，从而保证对水库的结构状态进行准确的报警通知。
75.参阅图2，为本发明实施例提供的基于分布式和多维模式结合的水库结构监测系统的流程示意图。该基于分布式和多维模式结合的水库结构监测系统包括：
76.分布式地质状态检测模块，用于对水库所在区域进行分布式地质状态检测，得到水库所在区域的不同位置点的地质结构状态信息；
77.分布式土壤状态检测模块，用于水库所在区域进行分布式土壤状态检测，得到该水库所在区域的不同位置点的土壤状态信息；
78.地质结构稳定与否判断模块，用于根据同一位置点的地质结构状态信息和土壤状态信息，判断对应位置点是否发生地质结构不稳定事件；
79.水库结构风险区域确定模块，用于根据所有发生地质结构不稳定事件的位置点的分布信息，估计确定该水库自身存在的结构风险区域；
80.水库图像采集与分析模块，用于采集该水库对应于该结构风险区域的图像，对该图像进行分析处理，得到该结构风险区域的形变信息；
81.报警通知模块，用于根据所有结构风险区域的形变信息，判断该水库是否存在结构坍塌风险；根据该结构坍塌风险的判断结果，生成相应的报警通知消息。
82.上述技术方案的有益效果为：该基于分布式和多维模式结合的水库结构监测系统对水库所在区域进行分布式地质状态检测和分布式土壤状态检测，得到不同位置点的地质结构状态信息和土壤状态信息，以此判断位置点是否发生地质结构不稳定事件，继而估计确定水库自身存在的结构风险区域，采集与分析水库对应于结构风险区域的的图像，得到结构风险区域的形变信息；根据形变信息，判断水库是否存在结构坍塌风险，并根据判断结果，生成相应的报警通知消息，其通过对水库所在区域进行分布式地质状态检测和分布式土壤状态检测，以此长时间持续获得水库所在区域的地质结构状态信息和土壤状态信息，便于全面判断每个位置点是否发生地质结构不稳定事件，以此及时确定水库自身存在的结构风险区域及其形变信息，从而准确判断水库是否存在结构坍塌风险和及时生成报警通知消息，可以全面掌握水库结构的动态变化情况，提高对水库结构监测的可靠。
83.优选地，该分布式地质状态检测模块用于对水库所在区域进行分布式地质状态检测，得到水库所在区域的不同位置点的地质结构状态信息，包括：
84.对水库所在区域划分得到的所有网格子区域进行分布式地质状态检测，得到每个网格子区域的几何中心位置点的地质结构沉降状态信息；其中，该地质结构沉降状态信息包括该几何中心位置点的预设时间长度的沉降高度值和沉降速度值；
85.该分布式土壤状态检测模块用于水库所在区域进行分布式土壤状态检测，得到该水库所在区域的不同位置点的土壤状态信息，包括：
86.对水库所在区域划分得到的所有网格子区域进行分布式土壤状态检测，得到该每个网关子区域的几何中心位置点的土壤含水量，以此作为该土壤状态信息。
87.上述技术方案的有益效果为：在实际工作中，可首先水库所在区域划分成若干网格子区域，每个网格子区域可具有相同面积，从而实现对水库所在区域的等面积划分。再针
对所有网格子区域进行分布式地质状态检测和分布式土壤状态检测，即可设置光纤光栅传感器形式的分布式地质状态检测设备和土壤湿度传感器形式的分布式状态检测设备，在每个网格子区域的几何中心位置点均设置有光纤光栅传感器和土壤湿度传感器，这样对每个网格子区域进行同步的地质状态检测和土壤状态检测，从而实现对整个水库所在区域的全面化检测。
88.优选地，该地质结构稳定与否判断模块用于根据同一位置点的地质结构状态信息和土壤状态信息，判断对应位置点是否发生地质结构不稳定事件，包括：
89.若该几何中心位置点的在预设时间长度的沉降高度值大于预设高度阈值或者沉降速度值大于预设速度阈值，以及该几何中心位置点的土壤含水量大于预设含水量阈值，则判断对应的几何中心位置点及其所在的网格子区域发生地质结构不稳定事件。
90.上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，对采集得到的地质结构状态信息和土壤状态信息进行量化分析处理，能够快速准确地判断对应的几何中心位置点及其所在的网格子区域是否发生地质结构不稳定事件，从而便于高效全面对所有网格子区域及其几何中心位置点进行识别筛选。
91.优选地，该水库结构风险区域确定模块用于根据所有发生地质结构不稳定事件的位置点的分布信息，估计确定该水库自身存在的结构风险区域，包括：
92.根据所有发生地质结构不稳定事件的几何中心位置点及其所在的网格子区域的分布信息，确定对应的几何中心位置点与水库之间的相对距离；
93.根据该相对距离，判断该水库某一区域的预设半径范围内存在的发生地质结构不稳定事件的几何中心位置点的实际数量；并确定该预设半径范围内发生地质结构不稳定事件的的网格子区域的实际总面积；
94.若该实际数量大于或等于第一预设数量阈值，或该实际总面积大于或等于预设面积阈值，则将该水库对应的区域确定为存在结构风险区域；
95.该水库图像采集与分析模块用于采集该水库对应于该结构风险区域的图像，对该图像进行分析处理，得到该结构风险区域的形变信息，包括：
96.采集该水库对应与该结构风险区域在预设时间段的动态图像；对该动态图像进行分帧处理，得到若干图像画面帧；对每个图像画面帧进行水库部位形变量识别处理，得到相应的水库部位形变量；根据所有图像画面帧的水库部位形变量，确定在预设时间段内水库部位形变幅度总量和水库部位形变幅度变化速度，以作为该结构风险区域的形变信息。
97.上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，先确定发生地质结构不稳定事件的几何中心位置点与水库之间的相对距离，以此判断水库自身某一区域的预设半径范围内存在的发生地质结构不稳定事件的几何中心位置点的实际数量是否大于或等于第一预设数量阈值，或者判断预设半径范围内发生地质结构不稳定事件的的网格子区域的实际总面积是否大于或等于预设面积阈值，若是，则表明水库对应区域为结构风险区域。此外，还可利用预先安装在水库所在区域的分布式摄像设备采集水库对应与结构风险区域在预设时间段的动态图像，再对动态图像进行动态分帧识别，得到在预设时间段内水库部位形变幅度总量和水库部位形变幅度变化速度，便于对结构风险区域在预设时间段的形变情况进行量化确定。
98.优选地，该报警通知模块用于根据所有结构风险区域的形变信息，判断该水库是
否存在结构坍塌风险；根据该结构坍塌风险的判断结果，生成相应的报警通知消息，包括：
99.若该结构风险区域的水库部位形变幅度总量大于预设幅度阈值以及水库部位形变幅度变化速度大于预设变化速度阈值，则将该结构风险区域确定为属于结构坍塌区域；
100.判断该水库对应的结构坍塌区域的数量是否大于第二预设数量阈值，若是，则确定该水库存在结构坍塌风险；若否，则确定该水库不存在结构坍塌风险；
101.当确定该水库存在结构坍塌风险时，生成包含所有结构坍塌区域所在位置信息的报警通知消息。
102.上述技术方案的有益效果为：通过上述方式，以结构风险区域的水库部位形变幅度总量和水库部位形变幅度变化速度为基准，筛选出水库对应存在的结构坍塌区域，继而以结构坍塌区域的数量为基准，判断水库是否存在结构坍塌风险，从而保证对水库的结构状态进行准确的报警通知。
103.从上述实施例的内容可知，该基于分布式和多维模式结合的水库结构监测方法和系统对水库所在区域进行分布式地质状态检测和分布式土壤状态检测，得到不同位置点的地质结构状态信息和土壤状态信息，以此判断位置点是否发生地质结构不稳定事件，继而估计确定水库自身存在的结构风险区域，采集与分析水库对应于结构风险区域的的图像，得到结构风险区域的形变信息；根据形变信息，判断水库是否存在结构坍塌风险，并根据判断结果，生成相应的报警通知消息，其通过对水库所在区域进行分布式地质状态检测和分布式土壤状态检测，以此长时间持续获得水库所在区域的地质结构状态信息和土壤状态信息，便于全面判断每个位置点是否发生地质结构不稳定事件，以此及时确定水库自身存在的结构风险区域及其形变信息，从而准确判断水库是否存在结构坍塌风险和及时生成报警通知消息，可以全面掌握水库结构的动态变化情况，提高对水库结构监测的可靠。
104.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：
1.基于分布式和多维模式结合的水库结构监测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤s1，对水库所在区域进行分布式地质状态检测，得到水库所在区域的不同位置点的地质结构状态信息；对水库所在区域进行分布式土壤状态检测，得到所述水库所在区域的不同位置点的土壤状态信息；根据同一位置点的地质结构状态信息和土壤状态信息，判断对应位置点是否发生地质结构不稳定事件；步骤s2，根据所有发生地质结构不稳定事件的位置点的分布信息，估计确定所述水库自身存在的结构风险区域；采集所述水库对应于所述结构风险区域的图像，对所述图像进行分析处理，得到所述结构风险区域的形变信息；步骤s3，根据所有结构风险区域的形变信息，判断所述水库是否存在结构坍塌风险；根据所述结构坍塌风险的判断结果，生成相应的报警通知消息。2.如权利要求1所述的基于分布式和多维模式结合的水库结构监测方法，其特征在于：在所述步骤s1中，对水库所在区域进行分布式地质状态检测，得到水库所在区域的不同位置点的地质结构状态信息；对水库所在区域进行分布式土壤状态检测，得到所述水库所在区域的不同位置点的土壤状态信息，包括：将水库所在区域划分成若干网格子区域，对所有网格子区域进行分布式地质状态检测，得到每个网格子区域的几何中心位置点的地质结构沉降状态信息；其中，所述地质结构沉降状态信息包括所述几何中心位置点的预设时间长度的沉降高度值和沉降速度值；对所有网格子区域进行分布式土壤状态检测，得到所述每个网关子区域的几何中心位置点的土壤含水量，以此作为所述土壤状态信息。3.如权利要求2所述的基于分布式和多维模式结合的水库结构监测方法，其特征在于：在所述步骤s1中，根据同一位置点的地质结构状态信息和土壤状态信息，判断对应位置点是否发生地质结构不稳定事件，包括：若所述几何中心位置点的在预设时间长度的沉降高度值大于预设高度阈值或者沉降速度值大于预设速度阈值，以及所述几何中心位置点的土壤含水量大于预设含水量阈值，则判断对应的几何中心位置点及其所在的网格子区域发生地质结构不稳定事件。4.如权利要求3所述的基于分布式和多维模式结合的水库结构监测方法，其特征在于：在所述步骤s3中，根据所有发生地质结构不稳定事件的位置点的分布信息，估计确定所述水库自身存在的结构风险区域；采集所述水库对应于所述结构风险区域的图像，对所述图像进行分析处理，得到所述结构风险区域的形变信息，包括：根据所有发生地质结构不稳定事件的几何中心位置点及其所在的网格子区域的分布信息，确定对应的几何中心位置点与水库之间的相对距离；根据所述相对距离，判断所述水库某一区域的预设半径范围内存在的发生地质结构不稳定事件的几何中心位置点的实际数量；并确定所述预设半径范围内发生地质结构不稳定事件的的网格子区域的实际总面积；若所述实际数量大于或等于第一预设数量阈值，或所述实际总面积大于或等于预设面积阈值，则将所述水库对应的区域确定为存在结构风险区域；采集所述水库对应与所述结构风险区域在预设时间段的动态图像；对所述动态图像进行分帧处理，得到若干图像画面帧；对每个图像画面帧进行水库部位形变量识别处理，得到相应的水库部位形变量；根据所有图像画面帧的水库部位形变量，确定在预设时间段内水
库部位形变幅度总量和水库部位形变幅度变化速度，以作为所述结构风险区域的形变信息。5.如权利要求4所述的基于分布式和多维模式结合的水库结构监测方法，其特征在于：在所述步骤s4中，根据所有结构风险区域的形变信息，判断所述水库是否存在结构坍塌风险；根据所述结构坍塌风险的判断结果，生成相应的报警通知消息，包括：若所述结构风险区域的水库部位形变幅度总量大于预设幅度阈值以及水库部位形变幅度变化速度大于预设变化速度阈值，则将所述结构风险区域确定为属于结构坍塌区域；判断所述水库对应的结构坍塌区域的数量是否大于第二预设数量阈值，若是，则确定所述水库存在结构坍塌风险；若否，则确定所述水库不存在结构坍塌风险；当确定所述水库存在结构坍塌风险时，生成包含所有结构坍塌区域所在位置信息的报警通知消息。6.基于分布式和多维模式结合的水库结构监测系统，其特征在于，包括：分布式地质状态检测模块，用于对水库所在区域进行分布式地质状态检测，得到水库所在区域的不同位置点的地质结构状态信息；分布式土壤状态检测模块，用于水库所在区域进行分布式土壤状态检测，得到所述水库所在区域的不同位置点的土壤状态信息；地质结构稳定与否判断模块，用于根据同一位置点的地质结构状态信息和土壤状态信息，判断对应位置点是否发生地质结构不稳定事件；水库结构风险区域确定模块，用于根据所有发生地质结构不稳定事件的位置点的分布信息，估计确定所述水库自身存在的结构风险区域；水库图像采集与分析模块，用于采集所述水库对应于所述结构风险区域的图像，对所述图像进行分析处理，得到所述结构风险区域的形变信息；报警通知模块，用于根据所有结构风险区域的形变信息，判断所述水库是否存在结构坍塌风险；根据所述结构坍塌风险的判断结果，生成相应的报警通知消息。7.如权利要求6所述的基于分布式和多维模式结合的水库结构监测系统，其特征在于：所述分布式地质状态检测模块用于对水库所在区域进行分布式地质状态检测，得到水库所在区域的不同位置点的地质结构状态信息，包括：对水库所在区域划分得到的所有网格子区域进行分布式地质状态检测，得到每个网格子区域的几何中心位置点的地质结构沉降状态信息；其中，所述地质结构沉降状态信息包括所述几何中心位置点的预设时间长度的沉降高度值和沉降速度值；所述分布式土壤状态检测模块用于水库所在区域进行分布式土壤状态检测，得到所述水库所在区域的不同位置点的土壤状态信息，包括：对水库所在区域划分得到的所有网格子区域进行分布式土壤状态检测，得到所述每个网关子区域的几何中心位置点的土壤含水量，以此作为所述土壤状态信息。8.如权利要求7所述的基于分布式和多维模式结合的水库结构监测系统，其特征在于：所述地质结构稳定与否判断模块用于根据同一位置点的地质结构状态信息和土壤状态信息，判断对应位置点是否发生地质结构不稳定事件，包括：若所述几何中心位置点的在预设时间长度的沉降高度值大于预设高度阈值或者沉降速度值大于预设速度阈值，以及所述几何中心位置点的土壤含水量大于预设含水量阈值，
则判断对应的几何中心位置点及其所在的网格子区域发生地质结构不稳定事件。9.如权利要求8所述的基于分布式和多维模式结合的水库结构监测系统，其特征在于：所述水库结构风险区域确定模块用于根据所有发生地质结构不稳定事件的位置点的分布信息，估计确定所述水库自身存在的结构风险区域，包括：根据所有发生地质结构不稳定事件的几何中心位置点及其所在的网格子区域的分布信息，确定对应的几何中心位置点与水库之间的相对距离；根据所述相对距离，判断所述水库某一区域的预设半径范围内存在的发生地质结构不稳定事件的几何中心位置点的实际数量；并确定所述预设半径范围内发生地质结构不稳定事件的的网格子区域的实际总面积；若所述实际数量大于或等于第一预设数量阈值，或所述实际总面积大于或等于预设面积阈值，则将所述水库对应的区域确定为存在结构风险区域；所述水库图像采集与分析模块用于采集所述水库对应于所述结构风险区域的图像，对所述图像进行分析处理，得到所述结构风险区域的形变信息，包括：采集所述水库对应与所述结构风险区域在预设时间段的动态图像；对所述动态图像进行分帧处理，得到若干图像画面帧；对每个图像画面帧进行水库部位形变量识别处理，得到相应的水库部位形变量；根据所有图像画面帧的水库部位形变量，确定在预设时间段内水库部位形变幅度总量和水库部位形变幅度变化速度，以作为所述结构风险区域的形变信息。10.如权利要求9所述的基于分布式和多维模式结合的水库结构监测系统，其特征在于：所述报警通知模块用于根据所有结构风险区域的形变信息，判断所述水库是否存在结构坍塌风险；根据所述结构坍塌风险的判断结果，生成相应的报警通知消息，包括：若所述结构风险区域的水库部位形变幅度总量大于预设幅度阈值以及水库部位形变幅度变化速度大于预设变化速度阈值，则将所述结构风险区域确定为属于结构坍塌区域；判断所述水库对应的结构坍塌区域的数量是否大于第二预设数量阈值，若是，则确定所述水库存在结构坍塌风险；若否，则确定所述水库不存在结构坍塌风险；当确定所述水库存在结构坍塌风险时，生成包含所有结构坍塌区域所在位置信息的报警通知消息。

技术总结
本发明提供基于分布式和多维模式结合的水库结构监测方法和系统，其通过对水库所在区域进行分布式地质状态检测和分布式土壤状态检测，以此长时间持续获得水库所在区域的地质结构状态信息和土壤状态信息，便于全面判断每个位置点是否发生地质结构不稳定事件，以此及时确定水库自身存在的结构风险区域及其形变信息，从而准确判断水库是否存在结构坍塌风险和及时生成报警通知消息，可以全面掌握水库结构的动态变化情况，提高对水库结构监测的可靠。靠。靠。


技术研发人员：兰雨晴 余丹 赵蒙蒙 李其蓁 张腾怀
受保护的技术使用者：慧之安信息技术股份有限公司
技术研发日：2022.12.19
技术公布日：2023/9/23