一、技术简介

技术原理围绕水利工程建设期、运行期安全管理特点和主要需求，利用大数据、机器学习、云计算、数学模型等前沿技术，遵循安全监测规范，研究形成土石坝安全监测数据分析、评价、预测和预警相关关键技术，研发土石坝在线智能监测分析预警平台，构建大坝安全“数据分布式采集、集中化管理，状态在线跟踪分析、超前式预警，性态可视化预测、安全综合评价”的工作模式。集成多项人工智能分析技术，构建了“单点评判→区域评判→整体评判”的层次化评价体系。综合运用隶属函数、D-S证据理论、云模型等技术，构建了基于产生式规则的在线综合评判体系，实现了多源信息、多指标和多准则的大坝安全在线融合分析诊断。该技术成功攻克了安全监测单测点异常值识别、多测点联合分析诊断、缺失数据补插等关键技术难题，解决了传统监测系统数据分析深度不足、批量数据处理效率低、多源数据融合难度大等痛点问题，同时超越了传统隶属度函数评价方法的局限，实现了从单点到区域再到整体的多层级大坝安全综合评价。

二、主要技术指标

（1）监测物理量实时计算时长≤2秒，异常值识别准确率≥90%，数据补插可靠率≥80%。

（2）多种概率分布计算响应速度≤3秒，预警响应时间≤5分钟，预警准确率≥90%。

（3）系统平均无故障时间（MTBF）≥2000小时，支持多功能模块协同工作，满足工程实时分析决策需求。

三、社会经济效益、应用情况及适用范围

（1）社会经济效益：本项目的研究与开发将显著提升水利工程安全管理的技术水平。通过推广智能监测数据治理技术，将大幅提高数据处理的效率和准确性，进而降低管理单位的人工和时间成本，预计可节约人力成本约20%。该技术成功研发应用，能够有效保障大坝的安全运行，提前发现工程潜在安全风险、尽早做出防范措施，避免引发大型灾害，从而保护人民群众的生命财产安全，经济效益巨大，以小浪底大坝为例，每年节约工程措施费100万左右。同时，通过该平台，可以实现对水利工程的全方位监测和管理，提升水利工程的管理水平和运行效率，为智慧水利建设提供强有力的技术支撑，推动智慧水利的建设和发展。

（2）应用情况：2023年6月-至今，在数字孪生小浪底建设中，有效支撑了工程安全子系统，通过多种智能算法模型融合应用，大幅提升了异常值识别的准确性和可靠性，从而减少管理单位人工成本和时间成本。2023年10月-至今，在环北部湾广东水资源配置工程建设中，通过在线分析模块实现了监测成果及时性检查和预警事件的实时监控，大大提升了大型长距离输水工程的安全监测管理水平与决策支持能力。2024年2月-至今，在数字孪生曹娥江建设中，构建了“单点评判→区域评判→整体评判”的层次化综合评价体系，促进了水闸安全管理的标准化和信息化水平。

（3）适用范围：主要适用于水利水电工程中的土石坝安全监测领域，可推广应用于水库大坝、堤防工程、输水工程、水闸工程、水电站等水利工程的安全监测分析预警系统和数字孪生工程建设。

四、技术图片

五、其他

技术持有单位：黄河勘测规划设计研究院有限公司，江河安澜工程咨询有限公司

技术联系人：李毅男，江河咨询监测中心副主任，13526666445，0371-66023653，85304707@qq.com