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专利号: 2025105311433
申请人: 合肥炎湖智能信息科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-08
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于数字孪生的水利工程管理方法,其特征在于,具体包括如下步骤:步骤S1:在水利工程内设立多个监测控制点,并实时传感采集水位监测信息、流量监测信息和功率监测信息;

步骤S2:将所述水位监测信息、所述流量监测信息和所述功率监测信息通过通信网络,传输到水利工程管理的控制中心;

步骤S3:提取存储至控制中心的预设水力效率、最大预设流量和上一基础水位特征;

利用收集到的水利工程每一监测点的所述水位监测信息、所述流量监测信息和所述功率监测信息,并结合水利工程的运行规律,构建数字孪生模型;

步骤S4:基于数字孪生模型,根据所述水位监测信息、所述流量监测信息,获取输出描述水位与流量关系的当前水位;

根据所述水位监测信息、所述流量监测信息、所述功率监测信息和所述当前水位,获取用于评估水利工程性能的当前水力效率;

根据所述水位监测信息、所述流量监测信息、所述功率监测信息、所述当前水位、所述当前水力效率和所述预设水力效率,获取用于反馈调整的调整后每秒流量;

步骤S5:基于所述调整后每秒流量,并通过通信网络传输到水利工程管理的控制中心,由控制中心对水利工程每一监测点进行流量分配;

步骤S6:控制中心实时监控水利工程每一监测点的所述流量监测信息和所述功率监测信息,并进行实时预警。

2.根据权利要求1所述的一种基于数字孪生的水利工程管理方法,其特征在于:所述水位监测信息包括有基础水位、最小水位和最大水位;

所述流量监测信息包括有每秒流量和流量系数;

所述功率监测信息包括有输入水力功率、输出水力功率、最大水力效率和最小水力效率;

根据所述每秒流量和所述流量系数,获取流量对水位影响特征;

根据所述水位影响特征和所述基础水位,获取所述当前水位。

3.根据权利要求2所述的一种基于数字孪生的水利工程管理方法,其特征在于:基于所述每秒流量和所述最大预设流量,获取流量因子;

根据所述当前水位、所述最小水位和所述最大水位,获取水位因子;

根据所述输入水力功率和所述输出水力功率,获取功率因子;

根据所述流量因子、所述水位因子和所述功率因子,获取所述当前水力效率。

4.根据权利要求3所述的一种基于数字孪生的水利工程管理方法,其特征在于:基于所述上一基础水位特征和所述当前水位的差值,获取水位调整值;

根据所述水位调整值和所述当前水位,获取水位调整因子;

根据所述当前水力效率、所述最大水力效率、所述最小水力效率和所述预设水力效率,获取功率调整因子;

根据所述水位调整因子和所述功率调整因子,获取综合调整因子;

根据所述综合调整因子和所述每秒流量,获取所述调整后每秒流量。

5.根据权利要求4所述的一种基于数字孪生的水利工程管理方法,其特征在于:基于所述最大预设流量和所述预设水力效率,所述控制中心在监控到水利工程每一监测点超过所述最大预设流量和所述预设水力效率任意一项预设值时,进行预警。

6.根据权利要求5所述的一种基于数字孪生的水利工程管理方法,其特征在于:基于所述调整后每秒流量的结果,将所述调整后每秒流量作为下一次进行调整后的每秒流量;

由控制中心将所述调整后每秒流量的结果传输至水利工程每一监测点,进行动态控制并执行。

7.一种执行权利要求1‑6任一项所述的一种基于数字孪生的水利工程管理方法的基于数字孪生的水利工程管理系统,其特征在于,包括数据采集模块,数据处理模块,数字孪生模型模块,算法计算模块,控制执行模块,预警模块;

所述数据采集模块,用于实时传感采集水利工程内多个监测控制点的所述水位监测信息、所述流量监测信息和所述功率监测信息;

所述数据处理模块,用于将所述水位监测信息、所述流量监测信息和所述功率监测信息传输到所述控制执行模块;

所述数字孪生模型模块,用于根据所述水位监测信息、所述流量监测信息和所述功率监测信息以及水利工程的运行规律,构建数字孪生模型;

所述算法计算模块,用于根据所述水位监测信息、所述流量监测信息、所述功率监测信息和所述当前水位,获取用于评估水利工程性能的当前水力效率;

根据所述水位监测信息、所述流量监测信息、所述功率监测信息、所述当前水位、所述当前水力效率和所述预设水力效率,获取用于反馈调整的调整后每秒流量;

所述控制执行模块,用于对水利工程每一监测点控制执行所述调整后每秒流量;

所述预警模块,用于对水利工程每一监测点的所述流量监测信息和所述功率监测信息进行预警。

8.根据权利要求7所述的一种基于数字孪生的水利工程管理系统,其特征在于:所述数据采集模块所使用到的设备包括有传感器、数据采集器;

所述数据处理模块所使用到的设备包括有数据处理设备;

所述数字孪生模型模块所使用到的设备包括有模型建立设备;

所述算法计算模块所使用到的设备包括有计算设备;

所述控制执行模块所使用到的设备包括有中心控制设备;

所述预警模块所使用到的设备包括有显示与报警设备。