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申请/专利权人：水利部南京水利水文自动化研究所
摘要：本发明公开了一种基于数字孪生的大坝安全预警消警方法及系统，包括如下步骤：通过自适应数值模拟、综合评估模型、动态递推数据驱动模型、在线数据同化模型、异常诊断推理模型、行为理解模型、实景与XR模型、数据与机理混合驱动控制模型构建与客观物理大坝安全性态相同、影响因素一致、可测响应等同、多维场景保真的数字孪生大坝；通过数字孪生大坝对客观物理大坝进行信息感知和优化、信息异常诊断、结构安全与系统工作状态在线评估、大坝安全状态精准预报、失事后果有效预警、大坝安全状态合理调控以及后续措施建议针对性推荐。本发明体系完整、创新型和实用性突出，具有良好推广应用价值。
主权项：1.一种基于数字孪生的大坝安全预警消警方法，其特征在于：包括如下步骤：基于客观物理大坝，通过自适应数值模型、综合评估模型、动态递推数据驱动模型、在线数据同化模型、异常诊断推理模型、行为理解模型、实景与XR模型、数据与机理驱动控制模型构建与物理大坝安全性态相同、影响因素一致、可测响应同步、多维场景逼真的数字孪生大坝；通过数字孪生大坝对客观物理大坝进行可视化和便捷化的信息异常感知和诊断、结构安全与系统工作状态在线评估、大坝安全状态精准预报和失事后果的预警，并依据预警数据提出用于消警的水位控制建议、抗震控制建议和除险加固建议；水位控制建议的求解步骤包括：获取包括大坝允许变形、抗滑稳定安全系数、应力强度因子、应变能释放率、渗流压力、渗透坡降、频率相位、振幅、最大下泄流速和最大下泄流量作为约束条件；基于约束条件，将水位、水位变化幅度和速度、阻尼作为待反演变量，通过约束优化方法，以损失最小或效益最大为目标函数进行多目标优化求解；依据多目标优化求解的结果，反演得到水位、水位变化、阻尼的容许区间和最优控制路径；抗震控制建议的求解步骤包括：获取大坝的结构材料静／动强度数据建立液固耦合动力学模型；以共振规避为目标建立动态规避算法，以最快实现振幅衰减和共振消除为目标，提出对应控制参数；除险加固建议根据规范要求和计算分析结果，基于投资、工期和生态多目标优化方法，提出除险加固结构、材料、方法和进度的多目标优化方案。
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权利要求：
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