一、方案概述 水库大坝是水利工程的基础设施,也是保卫国民经济和社会发展的重要组成部分。然而,水库大坝作为拦截河流通道的挡水建筑,常年承受着高强度的水负荷和地质结构的变化,导致大坝倾斜、开裂、下沉,甚至有大坝坍塌的危险。从这个角度来看,水库大坝的安全监测是防患于未然、保障人民生命财产安全、陈迈智慧深度融合的必要条件GNSS北斗高精度定位技术和5G技术,自主研发GNSS北斗高精度定位终端以高速网络传输和广泛覆盖的北斗定位形成技术双轮驱动,充分发挥技术创新带来的叠加效应,大力帮助大坝安全监控方案。 二、系统组成 大坝安全监测方案采用GNSS北斗高精度定位应具有内置双通道通信能力,5G、支持水平位移计、传感、自动控制、数据分析等新一代信息技术GPS、配备测斜仪、静态水准仪、测缝仪、土体位移计等变形监测设备,同时,根据行业需要,还可以支持接入水压计、流量计等渗流监测设备,以及投入式水位计、雷达水位计、雨量筒、水温计等环境监测设备,收集坝体表面、坝体内部、坝周围、坝上下游河流的信息。自组织网络和数据终端具有收集和通信各要素的功能,水库安全监控预警系统的云平台具有智能分析和预警数据的功能, GNSS北斗高精度定位终端机5G无线网络可将采集数据上传至服务器,通过服务器的计算分析再上传到省、市、县三级大坝安全监测平台,以此实现大坝安全监测的自动化。实现了水库运行状态的感知和监测、运行情况分析、安全管理、巡检在线管理等综合运行支撑,有效辅助相关部门制定防汛抗旱调度方案和应急预案,实现水库的信息化管理。实现水库运行状态感知监测、运行分析、安全管理、检查在线管理等综合运行支持,有效协助相关部门制定防洪抗旱调度计划和应急预案,实现水库信息管理。水库坝安全监测系统可分为感知层、网络层、平台层和应用层四层。 感知层:变形监测、地表沉降、土壤位移、土壤含水量、土壤压力、渗压计、水位计、雨量计等实时感应水库大坝监测参数传感器的状态GNSS前端感知设备,如接收器、固定式测斜仪、渗压计、高速高清摄像机、孔隙水压计、雷达物位计、拉线位移计、土压计、表面应变计、埋入式应力计等;
网络层:支持数据通信、上下双向通信、无线蜂窝网络、短信、北斗、PSTN、超短波等通信方式。感应可通过监控预警平台的通信方式向上发送到监控中心平台。
平台层:整合各层设备和系统功能,发布平台对前端传感器的命令,上传监控数据的收集、处理、存储和分析,实时连接前端主要监控设备。
应用层:监控中心可以通过实时数据收集管理和监控预警平台共享各种监控数据,查询、分析、预警和管理各种监控数据。打开信息发布渠道,实时显示信息数据和预警信息。 三、系统的主要功能 实时数据监控:实现在线监控的地图显示和查看,包括快速查询显示、监控数据显示、报警显示和监控数据曲线图的实时显示。通过系统主界面的显示功能,可以检查设备的位置和运行状态,掌握水库坝浸润线和坝孔隙水压力、水库水位、水库进出流量、降雨、坝位移的实时监控。 及时报警:大坝变形、渗流、沉降、位移、水文、气象等相关数据通过各种类型的传感器布置在大坝内部和表面。传输到相关软件系统,实现对整个坝体的全方位实时监控。当数据超过报警上限时,系统会根据报警数据自动发布不同级别的报警信息。一旦系统监测到的实时数据达到预设的报警阈值,自动生成报警信息,分级人员自动发送预警,争取更多时间防止大坝变形,减少灾害的可能性;大坝管理人员和技术人员可以通过计算机和手机实时检查和管理工程健康和历史变化,有效、方便地管理和维护大坝安全。
视频远程监控:包括上下游水区、坝、坝、闸室内的实时视频监控,用户可以从监控终端实时看到现场视频图像,也可以通过软件控制现场摄像头镜头和云平台,根据需要调整光圈大小、焦距、双重高度和视频角度,满足现场多向视频图像监控的需要,确保水库坝的安全运行。 数据分析预测:综合比较分析、仓库水位、实时雨量、大坝渗流量、大坝位移历史数据进行综合比较分析,计算各大坝运行数据的时空相关性,综合判断大坝健康状况。通过实时监控数据云存储,结合历史数据定期生成报告,可以反映坝体在一段时间内的实时变化,并提供项目健康状况综合评价、趋势预测和维护意见。
GIS模拟建模:将水库大坝安全管理过程中的新思路、新方法融入系统开发,实现数据与图形的融合GIS将科学计算的结果与数学模型相结合,以三维场景表达和动态形式直观地表达。 操作方便:有LCD用于现场参数设置、人工设置、安装调试、状态显示等功能,以及串口配置的液晶显示屏和多功能输入键盘。 支持多种工作模式(包括自报式、查询式、兼容式等),最大限度降低功耗。 四、系统价值 大坝作为一种特殊的建筑,对水库大坝的安全监测是自动化的,对水库大坝所在地区和全国都有不同程度的积极影响。首先,对于水库大坝工作人员,实现水库大坝的自动化安全监测,可以大大减轻水库大坝工作人员的工作量。给他们更多的时间监测水库大坝的其他方面。其次,对于国家来说,水库大坝的安全与国家的民生密切相关。如果我们实现水电大坝监测的自动化,其监测性能将大大提高,监测结果将更加科学和准确。大坝运行更高效,监测数据更准确,实现了现代设备自动监测技术的优化应用。