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龙图腾网获悉中国长江三峡集团有限公司申请的专利基于数字孪生场景的水电站安全综合管理系统和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：CN119831278B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-04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：202411952689.8，技术领域涉及：G06Q10/0631；该发明授权基于数字孪生场景的水电站安全综合管理系统和方法是由吕庭彦;周竞亮;张睿;李赞;张诗媛;刘凯峰;赵牧晨设计研发完成，并于2024-12-27向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于数字孪生场景的水电站安全综合管理系统和方法在说明书摘要公布了：本发明涉及基于数字孪生场景的水电站安全综合管理系统，设计水电站数据资源编码体系，建立水电工程数字孪生底座，集成水电站所有相关的地理空间数据、基础数据、监测数据、业务管理数据，构建水电站数字孪生场景；预测水电站建筑结构的位移、变形情况以及水电站重要设施设备状态指标的变化趋势，预测预判其中的安全风险；预报或预测水电站入库流量、上下游河道断面水位、流量变化以及水电站发电出力和发电量，针对洪水预警或气象灾害预警或水位超限预警，提供相应的预案，结合仿真引擎，模拟预案的关键环节；对不同的发电、水库调度策略进行模拟演算，得到最优调度方案。本发明实现了水电站工程安全、调度安全和发电安全管理的智慧化。

本发明授权基于数字孪生场景的水电站安全综合管理系统和方法在权利要求书中公布了：1.基于数字孪生场景的水电站安全综合管理系统，其特征在于，包括工程数字孪生底座以及工程安全子系统、调度安全子系统和发电安全子系统； 所述工程安全子系统，针对水电站建筑物的变形监测点，采用AI模型实现水电站建筑物重点区域的变形预测；利用有限元分析模型计算得到设计工况、典型运行工况、极端工况、自定义工况下或不同荷载组合下水电站建筑结构的位移和应力的分布情况，并以渲染云图的方式展示水电站建筑结构的位移场、应力场；基于数字孪生场景，对具有安全风险的异常测点和风险区域进行定位和标注； 所述工程安全子系统包括工程安全预测模块、工程安全预警模块、工程安全预演模块和工程安全预案模块； 所述工程安全预测模块，针对水电站建筑物的变形监测指标，构建用于水电站建筑物重点区域变形预测的梯度提升回归树模型；将梯度提升回归树模型得到的预测结果渲染至数字孪生场景中，形成能够反映建筑物重点断面未来变形分布的热力图，并将渲染成果发布到WEB端进行展示； 所述工程安全预警模块，针对监测指标的实测值或预测值超过阈值的情形，发布预警信息，展示预警时间、关联测点、原因和数据变化，以不同颜色区分预警级别，并在工程结构的三维数字孪生模型中定位异常测点和风险区域； 所述工程安全预演模块，使用水电站建筑结构的有限元分析模型，模拟计算预设工况和自定义工况下的结构整体位移和应力应变情况；用户选择设计工况、典型运行工况、极端工况、自定义工况或自定义活荷载、温度荷载、风荷载组合，计算得到水电站建筑结构的位移和应力的分布情况，并以渲染云图的方式展示水电站建筑结构的位移场、应力场；在服务器端通过可视化引擎对有限元结果进行渲染，生成相应的热力图，将渲染成果发布到WEB端进行展示； 所述工程安全预案模块，当工程安全监测、预测、预演结果触发警报后，搜索内置的预案库，查找适用于该警报场景的预案信息，展示预案的处理方法及步骤；结合仿真引擎，模拟预案的关键环节，包括物资准备、人员疏散、设备巡视、运行操作动态过程； 所述调度安全子系统，预测水电站来水过程，计算不同调度方案下的出库流量、库水位和机组出力，对比不同调度策略的演算结果，选择最优调度方案，通过数字孪生引擎，模拟闸门泄水、机组发电和拦蓄洪水的动态效果； 所述发电安全子系统，利用AI模型预测机组设备状态指标的变化趋势；当机组设备出现安全风险时，在数字孪生场景中定位异常测点和风险设备，推荐相关的预案，并模拟、演练预案处置过程； 所述工程数字孪生底座，集成水电站所有相关的地理空间数据、基础数据、监测数据、业务管理数据以及外部共享数据；通过时空多尺度数据映射，构建水电站数字孪生场景，为各项业务应用提供三维可视化载体； 所述工程数字孪生底座包括数据采集模块、数据管理模块、数据模型模块和数据共享模块； 数据采集模块，根据水电站数据资源编码体系，集成水电站所有相关的地理空间数据、基础数据、监测数据、业务管理数据以及外部共享数据； 数据管理模块，基于数据标准体系，实现资源目录管理、数据质量管理、数据安全管理； 数据模型模块，通过时空多尺度数据映射，构建基础数据统一、监测数据汇集、二三维一体化的水电站数字孪生场景，为各项业务应用提供三维可视化载体； 数据共享模块，提供水电站管理部门与上下级管理单位、外部相关单位之间的信息通道，实现跨网络、跨行业、跨层级的数据共享； 所述水电站数据资源编码体系采用三级编码AB1B2C1C2D1D2.E1E2F1F2G1G2.H1H2H3，第一级编码AB1B2C1C2D1D2为数据资源的类型编码，其中A表示数据资源的大类，所述数据资源的大类包括基础数据、监测数据、业务管理数据、跨行业共享数据和地理空间数据；B1B2C1C2D1D2表示数据资源的小类，其中B1B2表示监测数据类型，所述监测数据类型包括工程安全监测、环境量监测、设备运行监控三类；C1C2表示监测数据细分类型，所述监测数据细分类型包括变形、渗流、水文、气象、水机设备运行、电气设备运行、金结设备运行类型；D1D2表示监测数据细分类型的子类型； 第二级编码E1E2F1F2G1G2为数据资源的层级编码，根据业务层级和从属层级进行设置； 第三级编码H1H2H3为数据资源的顺序编码，根据设备顺序、测点顺序进行编码； 所述水电站安全综合管理系统中，利用遥感影像、倾斜摄影和BIM建模数据，创建数字孪生场景，在数字孪生场景中将水电站及其影响区域地理信息、土建工程、电气设备设施、水轮机、金属结构以数字孪生模型的形式呈现； 所述数字孪生场景的构建过程包括模型数据准备、模型编辑和美化以及模型数据融合。

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