一、方案背景 中国有许多水库。水库不仅给人们带来了便利,而且存在巨大的安全隐患。对大坝安全监测的要求越来越高。一旦大坝崩溃,将对生命、财产、基础设施、生态环境、经济社会发展造成灾难性破坏。大坝安全关系到公共安全、经济安全和国家安全,也是水库安全管理的先决条件。大坝渗压安全监测与水库安全管理密不可分。 是监测和掌握水库大坝运行性态的重要非工程措施,是指导科学调度和安全运行的重要手段。 二、系统组成 根据水利规范和水利大坝渗压渗流监测要求,结合我公司多年来开发的气象水文监测设备和物联网水库渗压渗流监测设备。基于物联网技术的无线通信网络,形成了完整的监控神经数据传输 系统层,每个数据采集节点都是整个神经数据传输系统层的神经末梢 作为整个神经数据传输系统层的神经中枢,数据中心负责调度各节点之间的相互触发 数据采集,的实时性,实现区域联动监控效果,避免基于无线传输的实时在线监控技术传输距离近、设备功耗大、部署成本高、系统复杂、批量大SIM卡等上述缺陷, 网络建设灵活,部署成本低,商业化速度快。 小型水库雨水情报和大坝安全监测系统主要由监测点感知设备(雨水计、水位计、渗压计、水堰、视频)RTU、管理云平台等部分。水库在线监控具有自动收集、分析和报告水库水位、降雨、图像、渗流等运行数据的功能,自组织网络和数据终端具有收集和通信元素的功能,水库安全监控预警系统云平台具有智能分析和预警功能,实现水库运行状态感知和监控、运行分析、安全管理、检查在线管理等综合运行支持,有效协助有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。可以把水库大坝安全监测系统分为四层:感知层、网络层、平台层、应用层。 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。感应设备M21F2可通过监控预警平台的通信方式向上发送至监控中心平台。
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。可设置多级报警,支持弹出软件窗口报警、邮件报警、短信报警及声光报警等功能多种方式传达至相关领导和责任人。
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。
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、查询、兼容等。),最大限度地降低功耗。 四、系统特点 ★实时监测:7*24小时无人值守在线实时监控。 ★超限预警:当监控数据超过设定阈值时,可通过捕获、平台软件、短信通知等方式进行预警。 ★现场视频确认:必要时可通过4G/5G无线网络远程查看现场实时监控画面。 ★联动控制:全方位一站式服务。具有感知、收集、平台、用户管理等全过程的研发能力,具有多年完整的项目集成经验; 五、系统意义: 水库雨水情报和大坝安全监测解决方案可有效全天候实时监测水库大坝,实时掌握水库大坝水流,如有预警危险,第一次采取措施,同时利用水库大坝数据、气象数据预测汛期水库大坝(雨水计、水位计、渗压计、水堰、视频),提前做好相关部署,有序监测当地水库大坝防洪减灾具有重要意义。