一种基于库坝系统损伤模型预测的应急物资调配系统的制作方法

本发明属于库坝维护，具体为一种基于库坝系统损伤模型预测的应急物资调配系统。

背景技术：

1、库坝是水库与大坝的统称，而由于库坝由于位置固定，且体积较大，从而导致当发生自然灾害，例如，台风、地震、泥石流等灾害的时候，在其引发的灾害及其次生灾害的破坏下，库坝只能被动的承受，从而导致容易受到损伤，且由于库坝的使用的环境比较复杂，从而导致当发生损伤的时候，如果不及时进行处理，那么在之后的使用中，则可能会出现损伤加大的可能，进而导致出现影响到库坝的整体性能的情况，因此当库坝出现损伤的时候，需要及时的进行维护，因此应急物资的调配速度和准备速度自然是很关键的。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于库坝系统损伤模型预测的应急物资调配系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于库坝系统损伤模型预测的应急物资调配系统，包括以下步骤；

3、步骤一：收集历史库坝水电站遭遇自然灾害发生损伤后的抢险处置案例，建立历史案例数据库，同时建立应急物资存储库；

4、步骤二：通过物联网对周围的地质环境和天气情况实时监测，建立实时环境检测系统，从而及时发现恶劣环境灾害的发生；

5、步骤三：通过步骤一的历史数据挖掘对比与步骤二的实时环境检测数据，并结合深度学习实例分割技术算法，构建库坝遭遇灾害后的库坝损伤精准预测模型；

6、步骤四：根据步骤三的受损预测模型，采取不同的应急处理技术措施，并利用模糊逻辑的决策规则，从而可以根据步骤二中所收集到的信息构建应急物资调配系统；

7、步骤五：通过应急物资调配系统将应急物资存储库中的应急物资通过地面的状况选择最稳定与便捷的运输方式，从而减少意外情况的发生，从而使得急救物资可以快速的进入到指定的区域及时进行抢修维护工作。

8、 受损原因 泥石流 地震 台风 洪水 滚石冲击 损伤程度 ⅲ级 ⅱ级 v级 v级 ⅱ级 损伤区域 库坝外围 库坝整体 库坝整体 库坝后端 库坝外围 

9、当即将发生库坝系统损坏的时候，针对库坝系统不同部位、不同损伤程度特征，结合历史自然灾害对库坝系统损害和抢险案例，快速关联相关案例，并根据现有数据，从而可以研究应对库坝系统不同损伤危害程度的应急处置技术措施、抢险材料种类及数量、物资储备及调度机制，并通过采用灾情场景模拟推演技术，从而可以提前预测出库坝系统遭遇自然灾害损失、抢修损失所需物资材料种类数量，提出库坝系统抢险物资种类和数量预测方案，预测时效≥12h。

10、优选地，所述步骤一中的历史案例数据库包括有历史库坝系统遭遇不同自然灾害后所使用的应急物资材料种类、材料类型及数量。

11、历史案例数据库采用关系型数据库oracle构建库坝系统遭遇不同自然灾害后，修复所需物资材料类型、数量、技术方法工艺的关系型数据库，采用nosql非关系型数据库redis构建多类型库坝系统遭遇不同自然灾害后，修复所需物资材料类型及数量的案例相关文件、图像数据库，并以data lake数据湖存储方式优化传统数据仓库结构，利用检索索引和精准关键字方式，提高查询准确率和响应速度，达到模糊查询准确率≥90％，检索响应速度＜3s的目标。

12、优选地，所述步骤一种的应急物资存储库为现代化物资仓库，实时监测仓库动态和应急事件反应调度。

13、通过应急物资存储库设置为现代化物资仓库，从而方便人员进行看守与查看，而通过设置实时监测仓库动态，对内部物资进行盘点和放置位置的确定，从而方便确认内部物资的位置和存储量是否满足需求，同时通过设置应急事件反应调度，从而当发生紧急事件的时候，看守人员会立刻根据应急物资调配系统发来的调度需求，将对应的物资取出，从而减少现场调度的时间，加快调度速度。

14、优选地，所述应急物资调配系统建立有灾害与应急物资数据、智能物资调度系统、抢险所需物资的精准预测等模型，从而可以进一步的对自然灾害损害应急处置材料储备进行调用。

15、在进行物资调度的时候，通过提前建立的灾害与应急物资数据、智能物资调度系统、抢险所需物资的精准预测等模型，从而可以确定救援所需的物质数量，从而对自然灾害损害应急处置材料储备进行快速准确的调用。

16、优选地，所述智能物资调度系统基于机器学习的自然灾害与库坝系统损害抢险所需物资的精准预测模型，采用大数据及物联网技术和智慧化仓储运维技术，从而实现库坝系统应急抢险物资灾前智能储备提醒与灾后应急物资快速调配。

17、在进行调度之前，智能物资调度系统会提前通知应急物资存储库中的人员将所需的物质进行调出，并进行分类，从而在之后的运输过程中时，物资可以快速上车，减少临时调度所需的时候，从而进一步的实现应急物资的调配。

18、优选地，所述不同自然灾害包括有地震、滑坡及涌浪、滚石冲击等不少于三种典型自然灾害场景，并分类梳理库坝系统损害程度，建立自然灾害库坝损害程度矩阵。

19、通过设置多种自然灾害模型，并进行情况模拟，从而可以根据模拟结构及其受损情况建立分级制度和损害程度矩阵，从而在进行调配的时候，优先转对情况危急和损害严重的地方所需的物资进行调配，进而达到抢修的目的。

20、优选地，所述库坝损伤精准预测模型采用大数据挖掘和深度学习实例分割技术算法，研究“自然灾害－库坝损伤－抢险物资”耦合机制，构建库坝系统遭遇灾害与库坝损伤模式的关联数据模型、库坝系统遭遇灾害与应急物资数据模型。

21、通过构建库坝系统遭遇灾害与库坝损伤模式的关联数据模型、库坝系统遭遇灾害与应急物资数据模型，从而得到了库坝损伤精准预测模型，进而方便应急物资的调度。

22、本发明的有益效果如下：

23、1、本发明通过针对库坝系统不同部位、不同损伤程度特征，结合历史自然灾害对库坝系统损害和抢险案例，快速关联相关案例，并根据现有数据，从而可以研究应对库坝系统不同损伤危害程度的应急处置技术措施、抢险材料种类及数量、物资储备及调度机制，并通过采用灾情场景模拟推演技术，从而可以提前预测出库坝系统遭遇自然灾害损失、抢修损失所需物资材料种类数量，提出库坝系统抢险物资种类和数量预测方案。

24、2、本发明通过历史案例数据库采用关系型数据库oracle构建库坝系统遭遇不同自然灾害后，修复所需物资材料类型、数量、技术方法工艺的关系型数据库，采用nosql非关系型数据库redis构建多类型库坝系统遭遇不同自然灾害后，修复所需物资材料类型及数量的案例相关文件、图像数据库，并以data lake数据湖存储方式优化传统数据仓库结构，利用检索索引和精准关键字方式，提高查询准确率和响应速度，达到模糊查询准确率≥90％，检索响应速度＜3s的目标。

25、3、本发明通过将应急物资存储库设置为现代化物资仓库，从而方便人员进行看守与查看，而通过设置实时监测仓库动态，定期对内部物资进行盘点和放置位置的确定，从而方便确认内部物资的位置和存储量是否满足需求，同时通过设置应急事件反应调度，从而当发生紧急事件的时候，看守人员会立刻根据应急物资调配系统发来的调度需求，将对应的物资取出，从而减少现场调度的时间，加快调度速度。