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龙图腾网获悉中铁水利信息科技有限公司;中铁水利水电规划设计集团有限公司申请的专利基于物联网的大坝安全监测系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120313680B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510790512.0，技术领域涉及：G01D21/02；该发明授权基于物联网的大坝安全监测系统及方法是由陈卫;付典龙;万国勇;黄兰波;黄凯;徐耀宗;梁思思;滕芷衡;李福斌;陈浩雯;陈凯;付红贤;胡智康;廖炳飞;肖志鹏;杨普清;于长清;钟志坚;胡奇;张秀峰;王海若设计研发完成，并于2025-06-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于物联网的大坝安全监测系统及方法在说明书摘要公布了：本发明属于水利工程技术领域，本发明基于物联网的大坝安全监测系统及方法，包括振动能量供给模块，在大坝迎水面设置圆柱体钝体结构和压电陶瓷传感器，利用钝体结构引导水流形成卡门涡街，实时监测大坝水流速度；基于FFT频谱分析卡门涡街脱落频率，与压电陶瓷传感器的谐振频率匹配，获取双频匹配数据；多维观测采集模块，利用产生的卡门涡街脱落频率，将大坝水流动能转换为电能，通过转换后的电能为预设的多维传感器供电，基于多维传感器采集大坝多维观测数据；三维跳变通信模块，基于双频匹配数据，实时感知并识别周围环境的工频和谐波成分，生成动态避让频点表完成跳频切换；增强了大坝安全监测的可靠性和前瞻性。

本发明授权基于物联网的大坝安全监测系统及方法在权利要求书中公布了：1.基于物联网的大坝安全监测系统，其特征在于，包括： 振动能量供给模块，在大坝迎水面设置圆柱体钝体结构和压电陶瓷传感器，利用钝体结构引导水流形成卡门涡街，实时监测大坝水流速度； 根据卡门涡街脱落频率与圆柱体钝体结构的直径和斯特劳哈尔数的关系，实时计算得到大坝水流速度；引入水体黏度与温度、浓度的动态修正模型，结合雷诺数修正斯特劳哈尔数； 雷诺数计算为：；其中，表示水体密度；表示水体动力黏度函数；表示大坝水流速度；表示圆柱体钝体结构的直径； 水体动力黏度函数为：；其中，表示预设参考基准水体动力黏度；表示浓度影响系数；表示污染物浓度；表示温度影响系数；表示水温； 基于FFT频谱分析卡门涡街脱落频率，与压电陶瓷传感器的谐振频率匹配，获取双频匹配数据； 多维观测采集模块，利用产生的卡门涡街脱落频率，将大坝水流动能转换为电能，通过转换后的电能为预设的多维传感器供电，基于多维传感器采集大坝多维观测数据； 三维跳变通信模块，基于双频匹配数据，实时感知并识别周围环境的工频和谐波成分，生成动态避让频点表完成跳频切换；采用渗流路径预测机制，根据大坝水流速度，预测未来n段时间内渗流活跃区域，将渗流活跃区域内节点优先选为中继路径，获取节点空间位置信息； 多源异步对齐模块，利用节点空间位置信息，控制各节点基于铷原子钟和GPS信号生成同步脉冲；采用弹性时间窗对大坝多维观测数据进行动态对齐，得到对齐后的大坝多维观测数据； 所述对齐后的大坝多维观测数据的获取方法包括： 预设大坝多维观测数据的时间对齐基准点，作为多维观测数据的时间对齐参考点；对于大坝多维观测数据中的每一维度观测数据，设定初始时间窗宽度，初始时间窗以为中心，在附近搜索该维度观测数据中与基准时间最接近的观测数据点； 并根据各维度观测数据中的观测数据点相对于时间对齐基准点的偏差，动态调整时间窗的范围；在时间对齐过程中，实时计算每个观测数据维度中，观测数据点时间戳相对于与基准点的偏差量；其中，表示第个观测数据点的时间戳；表示观测数据点的索引；当偏差量大于预设偏差量阈值时，将该时间窗进行动态扩展，根据扩展函数设置扩展比例； 在动态调整后的时间窗范围内，针对每一维度观测数据，筛选与基准点的时间点的时间差小于预设时间差阈值的观测数据点，作为该维度在时间对齐基准点的观测值；根据对齐观测数据点的密度调整时间窗宽度，统计观测数据点的数量，若在基准点附近的任意一个维度观测数据中，存在观测数据点数量大于等于预设数量阈值，则通过加权平均的方式计算时间对齐基准点的观测值；加权平均的权重根据观测数据点与基准点之间的时间差和空间距离差共同确定； 若在基准点近的任意一个维度观测数据中，存在观测数据点数量小于预设数量阈值，则通过线性插值方式估算时间对齐基准点的观测值；将多维观测数据中各维度在时间对齐基准点下的观测值进行统一对齐，形成对齐后的多维观测数据集； 渗流应力预警模块，计算对齐后的大坝多维观测数据的主应力方向梯度变化率，当超过预设梯度变化率阈值时，自动识别应力集中区迁移，并生成预警信号。

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