信息模型上创建智能大坝建设信息化平台；c 2)创建大坝基础数据库；C 3)创建大坝工程资料库；C 4)创建专家知识库；C5)建立大坝安全评估和预警分析评价系统；
[0021]所述步骤D)进一步包括:D1)在现场通讯环境中组建的远程通讯网络；D 2)组网系统利用两个无线模块A、B，光纤收发器C、D ;通过AP-A实现智能控制箱与局域方现有无线网络互连；
[0022]所述步骤E)进一步包括:E1)多媒体显示单元具有大坝三维实体模型演示；E 2)桌面显示控制单元以大坝三维实体模型为主，显示各子系统名称及其名称下的功能模块名称，并辅以各监测部位的图形、图片、表格及文字表现形式，将整个系统中所有相关数据、预警或方案，直观地通过桌面显示展现出来；所述步骤E2)进一步包括:E 2-1)在大坝三维实体模型上显示所有监测点图标和编号，计算机鼠标点中桌面监测点图标或编号，显示该监测点的监测位置、监测名称、传感器功能型号、监测数据信息；E 2-2)针对不同用户设定管理权限、查询权限；E 2-3)直接链接数据文档管理模块，对系统中所有的数据进行表格、图表生成、输出以及分类统计，同时能够将统计数据通过网络传输到上一级管理部门；E 2-4)将预警方案传输到具体的实施者，同时收集方案实施的反馈信息，并将该反馈信息传输到上一级管理部门，形成信息循环；E 2-5)对分析预警评价模块中的预警信息进行预警显示，根据预警级别的不同，由不同的颜色进行表现；E2-6)将预警信息通过无线网络发送到现场人员的手持智能手机上，进行预警信息以及预警方案的发布。
[0023]本发明的有益效果是:本发明利用现代信息技术与智能化系统及其方法，以高拱坝的全生命周期为主线，以三维数字技术为基础，以信息模型为核心，通过创建涵盖高拱坝建设设计、施工、运行的高拱坝混凝土和地基整体三维结构及建设过程信息的大坝全景信息模型(DM)，并基于DIM开发的包含高拱坝建设各专业质量管理和动态分析控制的智能高拱坝建设信息化平台(iDam)，运用感知(信息采集和传输)、分析与控制等智能技术，实现了高拱坝从建设设计阶段的坝址区域水文、气象、地质等基础数据的应用，到高拱坝建设施工阶段工程材料、施工工艺、质量控制、安全管理的全过程监控，再到高拱坝运行管理阶段的应力、变形、位移、温度、水位、坝体坝基渗流等方面全方位监测及安全评估和预警分析评价，实现对高拱坝建设全坝、全过程、全专业的精细化管控，奠定了高拱坝全生命周期的安全基础，实现了高拱坝全生命周期监测、评估及预警，保证高拱坝全生命周期的安全运行。
【附图说明】
[0024]通过说明书附图以及随后与说明书附图一起用于说明本发明某些原理的【具体实施方式】，本发明所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。
[0025]图1为本发明系统结构流程图。
[0026]图2为基于iDam的仿真系统流程图。
[0027]图3为基于iDam的混凝土温控流程框图。
[0028]图4为本系统的温控效果图。
[0029]图5为基于iDam的横缝性态判断流程图。
[0030]图6为现场通讯系统框图。
【具体实施方式】
[0031]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0032]本发明属于水利水电工程安全智能监测与预警领域，是一种基于全生命周期的高拱坝安全智能监测与预警系统及方法。本发明以高拱坝的全生命周期为主线，以三维数字技术为基础，以建筑物信息模型为核心，通过创建涵盖高拱坝建设设计、施工、运行的高拱坝混凝土和地基整体三维结构及建设过程信息的大坝全景信息模型(DM)，并基于DM开发的包含高拱坝建设各专业质量管理和动态分析控制的智能高拱坝建设信息化平台iDam，运用感知(信息采集和传输)、分析与控制等智能技术，实现了高拱坝建设从设计阶段的坝址区域水文、气象、地质等基础数据的应用，到高拱坝建设施工阶段工程材料、施工工艺、质量控制、安全管理的全过程监控，再到高拱坝运行管理阶段的应力、变形、位移、温度、水位、坝体坝基渗流等方面全方位监测及安全评估和预警分析评价，实现对高拱坝建设全坝、全过程、全专业的精细化管控，为高拱坝的安全管理奠定基础，保证高拱坝全生命周期的安全运行。
[0033]下面，结合附图1-6对本发明进行描述。
[0034]本发明的基于全生命周期的高拱坝安全智能监测与预警系统，其由现场监测子系统(一)、数据处理及综合数据库子系统(二)、通讯网络子系统(三)和大屏幕显示平台(四)组成。
[0035]一、现场监测子系统(一)贯穿于高拱坝的设计、施工、运行、管理等全方面，通过在所述基于DIM上开展的各施工区域虚拟现实监测，具体包括:
[0036](I)所述现场监测子系统(一)通过基于DM与实体大坝同步演进及其施工组织进度计划的链接，实现高拱坝设计成果的全面继承和施工过程的数字化管理及运营期的信息追溯；建立以DM为基础的信息化平台(iDam)，实现DM信息在业主、设计、施工、监理及科研单位之间的共享与有序流动；在建设施工阶段先进行4维施工模拟，然后对施工过程真实再现，实现对施工方案的验证和优化、控制；通过使用条码技术，对温度计、冷却水管等目标进行统一编码，实现埋设装置快速扫描定位；
[0037](2)所述现场监测子系统(一)对高拱坝施工过程中关键的大体积混凝土施工过程的温度控制进行数字测温，由数字式温度传感器、手持式温度记录仪、无线温度采集仪、温控管理服务器与分析软件组成；采用物联网技术，利用数字化感知、工业无线通讯技术，对混凝土生产、运输、浇筑、温度控制、接缝灌浆、固结灌浆、帷幕灌浆进行实时温控数据的采集，并实时评判温控状态，预测分析的效率与准确程度，全面提升混凝土温控的管理水平，保证高拱坝的混凝土自身质量和施工质量；
[0038](3)所述现场监测子系统(一)对不同构筑物结构部位和坝体自身有可能产生的横缝张开程度变化和竖直方向的错动变形而产生的裂缝，采用测缝计等监测传感器进行监测；
[0039](4)所述现场监测子系统(一)监测对象还包括建设施工全过程的监测和控制。包括如下内容的一个、多个或者全部:混凝土温度监测、冷却水温度监测、混凝土横缝张开程度变化监测、竖直方向错动变形监测、高拱坝应变监测、高拱坝裂缝大小监测、高拱坝位移监测、坝体坝基渗流监测；通过DIM虚拟与实际的相互结合，实现对高拱坝建设施工阶段的温度、变形、位移、裂缝、坝体坝基渗流等有可能产生高拱坝安全隐患的安全因子进行全过程监测，并组成自组织传感器监测网络；
[0040](5)所述现场监测子系统(一)在高拱坝运行管理阶段的监测对象还包括，I)通过高拱坝施工阶段设置的温度传感器、测缝计监测高拱坝的温度和变形；2)通过在高拱坝施工阶段预设在监测部位节点上的应力应变传感器、位移传感器、测压管或渗压计，监测高拱坝运行阶段的应力、位移、水位、裂缝大小和坝体坝基渗流；
[0041](6)所述现场监测子系统(一)构成基于DM及其基于iDam的监测体系，对高拱坝的结构测绘、放样定位、形态检测、变形监测通过基于DM的自动化测量，进行基于DM及其iDam的虚拟现实监测；1)根据虚拟模型的监测节点布局，在实际部位上，①温度传感器监测并控制混凝土和冷却水温度，防止或降低有可能出现的由温度导致产生的裂缝；②测缝计监测不同构筑物结构部位和坝体自身有可能产生的横缝张开程度变化和竖直方向的错动变形而产生的裂缝；2)所述基于DIM与施工组织进度计划链接，在建设施工阶段先进行4维施工模拟，然后对施工过程真实再现，实现对施工方案的验证、优化和控制。3)通过使用条码技术，对温度计、冷却水管等目标进行统一编码，实现埋设装置快速扫描定位；4)通过在施工现场布置无线网络设备，形成工地作业范围的整体网络覆盖，并将施工区无线网络与办公区局域网连通，便于前后方信息沟通。
[0042]二、所述数据处理及综合数据库子系统(二)由基于智能高拱坝建设信息化平台(iDam) (2_1)、基础数据库(2_2)、工程资料库(2_3)、专家知识库(2_4)、安全评估和预警分析评价系统(2-5)组成；具体包括:
[0043]1、所述(2-1)基于智能高拱坝建设信息化平台iDam在基于DM上开发:
[0044](I)所述基于iDam是以DIM为核心开发的智能高拱坝建设与运行系统平台有14个功能模块，分别是混凝土施工、接缝灌浆、固结灌浆、帷幕灌浆、金结制安、温度控制、质量管理、安全监测、仿真分析、渗流变形分析、工程联机分析、预报警管理、工程资料库、综合查询；其中系统平台可以根据需要包括上述模块中的多个或者全部。iDam是一个集成平台，用于高拱坝设计、施工、监理、科研、业主的协同管理，实现高拱坝相关设计、监测、进度、施工、质量、地质等信息在业主、设计、施工、监理及科研单位之间的共享、协同与有序流动，与实体大坝同步演进，形成具备丰富信息、可随时追溯、分析、查阅的数字化大坝，实现高拱坝信息从设计、施工到运营过程的一体化集成管理；
[0045](2)所述基于iDam监测体系和自动测量利用DM获取的高拱坝建设施工阶段监测数据和运行管理阶段监测数据以及设计数据，作为仿真和全面分析的基础数据，并形成基于基础数据库、实时数据库和监测数据库的iDam综合数据库；
[0046]I)所述基础数据库主要为高拱坝的设计基础数据和成果。包括设计技术要求、各类地质结构的参数和分布、混凝土物理力学和变形试验成果、坝体结构三维体型、数字分析的基础网格、高拱坝和基础联合体的应力变形等，涵盖从预可行性研宄开始到施工结束的各阶段的试验、检测、设计和科研成果，具体有地形与建基面、地质和水文地质、材料及其本构关系、应力与变形参数、二位和三维建筑物结构、设计与施工技术标准和主要控制指标等;
[0047]2)所述实时数据库包括高拱坝建设全过程中的施工动态成果。涵盖基础开挖、固结灌浆、混凝土原材料、混凝土生产运输和浇筑、混凝土全过程温度控制、接缝灌浆、金属结构制作和安装、主要施工机械设备等各专业的施工工艺与质量的监测、试验和验收的动态成果，也包含高拱坝施工过程中的均衡性和连续性成果，如相邻块高差、最大高差以及悬臂高度等；
[0048]3)所述监测信息数据主要是基于施工期布设的，同时用作运行期监测的安全监测仪器获取的高拱坝建设过程中基础和高拱坝体形等实时监测数据，主要有混凝土温度、应力应变、无应力计、钢筋应力、混凝土接缝开合度、坝体正倒垂以及大坝和基础的沉降位移等;
[0049](3)所述基于iDam把全部、实时地获取的高拱坝建设真实信息，有效及时传输进入DIM系统，重点把握采集和传输两个环节，在高拱坝建设施工过程中，对混凝土生产、运输、浇筑、接缝灌浆、固结灌浆、帷幕灌浆、温度控制、金属构件安装、安全监控、原材料检测、工程联机分析、工程资料库、预报警管理、渗流变形分析、综合查询等在内的所有高拱坝施工过程的安全、进度、质量、工艺进行全过程监测与控制，实现以数字测温与光纤测温相结合的混凝土温度无线检测和逐仓全过程全坝混凝土温度自动、实时观测等方面高拱坝各专业建设全过程智能化监测；
[0050](4)所述基于iDam平台通过无线通讯网络，获得监测阶段的动态监测数据，在所述iDam软件环境下，进行实测数据与虚拟模型的结合，并方便查询仪器各种信息(位置、型号、安装历史等)及各种定制和非定制的统计和分析；
[0051](5)所述基于iDam平台建立设计目标和监测指标关系，以及建立反馈分析和监测数据的关系，多模式、多维度的数据展现与查询方案，形成以二维图表与三维可视化相结合的温控数据查询与分析模式；实现包括施工期埋设温度计、测温管、光纤测温温度、表面温度等单仓混凝土温度过程曲线的混凝土温控信息综合查询功能，支持温控阶段管理，实现最高温度、温度变化幅度、日温度变化幅度等信息的统计；在此基础上实现对混凝土内部温度曲线、混凝土通水流量曲线、混凝土通水入口温度曲线、现场气温曲线的对比查询；
[0052](6)所述基于iDam平台的综合数据库将所有与监测相关的传感器纳入其中，实现三维、剖面、高拱坝温度分布展示以及过程变化、灾害应急模拟分析，对工程项目进行优质管理，找出各个环节的问题，实现高效管控；
[0053](7)所述基于iDam平台与参数管理，实现对组织机构、功能权限、数据权限、基础参数定义、工作流配置、问题反馈、系统在线更新的管理；实现企业级的层次化组织结构管理与分级授权机制；实行基于合同标段的数据权限控制机制，不同标段的数据只会授权给对应的施工或监理单位；基础参数定义实行坝体结构定义、施工规则定义、施工资源配置、混凝土配比、手持设备管理、系统参数定义等功能，实现功能权