一、方案概述

水庫(kù)大壩作為特殊的建筑，其安全性質(zhì)與房屋等建筑物完全不同，并且建造在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、巖土特性不均勻的地基上，目前對(duì)于大壩監(jiān)測(cè)多采用人工巡查的方法，存在一定的系統(tǒng)誤差，其工作性態(tài)和安全狀況隨時(shí)都在變化。如果出現(xiàn)安全問(wèn)題，將會(huì)引發(fā)大壩下游一定范圍洪澇災(zāi)害，不僅會(huì)損失人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)，同時(shí)也會(huì)造成一定生態(tài)失衡。智慧水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)解決方案基于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，結(jié)合地理信息系統(tǒng)構(gòu)建的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，對(duì)影響水庫(kù)大壩安全的各個(gè)因素進(jìn)行實(shí)時(shí)在線安全監(jiān)測(cè)，及時(shí)對(duì)大壩安全問(wèn)題及安全隱患進(jìn)行預(yù)警預(yù)報(bào)，為處置應(yīng)對(duì)與決策提供科學(xué)的支持，最大限度降低危險(xiǎn)事件發(fā)生的概率，從而保障大壩的安全運(yùn)行。

二、系統(tǒng)組成

智慧水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由雨水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、廣播預(yù)警系統(tǒng)、語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)和LED本地顯示系統(tǒng)等，通過(guò)4G/北斗/調(diào)頻/光纖等無(wú)線+有線的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)水庫(kù)智能化遙感、遙知和遙控。水庫(kù)的在線監(jiān)控具有庫(kù)水位、雨量、視頻、滲流滲壓等運(yùn)行數(shù)據(jù)自動(dòng)釆集、分析、上報(bào)功能，自組網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)具有全要素采集通信功能，水庫(kù)安全監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)云平臺(tái)具有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)智能分析預(yù)警功能，實(shí)現(xiàn)了水庫(kù)運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程感知、運(yùn)行態(tài)勢(shì)分析、安全管理、巡視檢查在線管理等全面業(yè)務(wù)支持，既能支持單個(gè)水庫(kù)管理，也能支撐全省、全市或全縣水庫(kù)管理。該系統(tǒng)由基礎(chǔ)設(shè)備層、網(wǎng)絡(luò)通信層、終端策略層組成， 根據(jù)不同水庫(kù)大壩地區(qū)的特點(diǎn)，設(shè)立大壩安全監(jiān)測(cè)站點(diǎn)。 采用有人看管，無(wú)人值守的管理模式，通過(guò)配置相應(yīng)的傳感器、遙測(cè)終端及通信終端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)大壩安全信息的自動(dòng)采集和傳輸。

基礎(chǔ)設(shè)備層：設(shè)備層承擔(dān)著整套系統(tǒng)的感知控制功能，通過(guò)各類(lèi)傳感器，管理員可實(shí)時(shí)查看大壩的雨量、水位、流量、滲流、滲壓、庫(kù)容、壓力、溫濕度等信息，出現(xiàn)異常情況時(shí)會(huì)及時(shí)上報(bào)監(jiān)控中心預(yù)警。

網(wǎng)絡(luò)通信層：根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景及需求，可采用4G/5G、NB-IoT等網(wǎng)絡(luò)模式，并最終通過(guò)公網(wǎng)與云平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)和控制命令交互。

終端策略層：應(yīng)用層包含用戶端與后臺(tái)管理中心兩部分，用戶端中用戶可通過(guò)終端現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)傳感器采集回來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析決策，另一方面也可通過(guò)大數(shù)據(jù)運(yùn)算為大壩的管理提供數(shù)據(jù)支撐。

三、系統(tǒng)功能

智慧水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)解決方案通過(guò)采集大壩各項(xiàng)安全數(shù)據(jù)特征，針對(duì)各種信息的獲取、整理和分析，做出大壩安全評(píng)估，控制大壩安全運(yùn)行校核計(jì)算參數(shù)的準(zhǔn)確性、計(jì)算方法的實(shí)用性和反饋施工方法的正確性，幫助水庫(kù)大壩管理人員做出準(zhǔn)確危險(xiǎn)評(píng)估，從而保證人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。

實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：大壩在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)壩體浸潤(rùn)線及壩體內(nèi)壓力、水位、環(huán)境溫濕度、位移等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

視頻監(jiān)控：對(duì)壩體重點(diǎn)部位的視頻監(jiān)控，從微觀到宏觀，構(gòu)成一個(gè)立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)，確保大壩運(yùn)行安全。

及時(shí)報(bào)警：系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)該預(yù)警數(shù)據(jù)發(fā)布不同級(jí)別的報(bào)警信息。并通過(guò)聲光報(bào)警器、短信通知等多種方式提醒管理員。

數(shù)據(jù)分析：對(duì)大壩浸潤(rùn)線、庫(kù)水位、實(shí)時(shí)雨量、大壩滲流量及壩體位移歷史數(shù)據(jù)等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合比較分析，綜合判斷壩體健康狀況。

四、系統(tǒng)特點(diǎn)

█可實(shí)現(xiàn)水庫(kù)大壩滲壓、滲流、應(yīng)變、水位、溫度，水庫(kù)周?chē)涤炅康葦?shù)據(jù)的自動(dòng)采集、發(fā)送、實(shí)時(shí)傳輸?？蓪?shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)大壩的各測(cè)試參數(shù)，可根據(jù)需要設(shè)定采集頻率、測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)原始數(shù)據(jù)可進(jìn)行各種計(jì)算。

█系統(tǒng)監(jiān)測(cè)設(shè)備采用低功耗設(shè)計(jì)，可采用太陽(yáng)能結(jié)合電池供電形式，不受野外偏遠(yuǎn)山區(qū)等環(huán)境局限。

█具有高可靠性和耐惡劣環(huán)境能力，監(jiān)測(cè)設(shè)備和傳感器具有全防水的結(jié)構(gòu),，系統(tǒng)具有多級(jí)防雷擊及強(qiáng)電感應(yīng)荷載沖擊的能力。

█可對(duì)水庫(kù)大壩的采集數(shù)據(jù)進(jìn)行專(zhuān)業(yè)評(píng)估，按水利專(zhuān)業(yè)要求進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)的計(jì)算、評(píng)估與處理，以適應(yīng)各種評(píng)測(cè)模型的需要。

█數(shù)據(jù)能夠以各種數(shù)據(jù)庫(kù)形式保存并可進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)，還可以直接生成EXCEL或其他形式報(bào)表。同時(shí)數(shù)據(jù)可實(shí)時(shí)保存到網(wǎng)頁(yè)報(bào)表中，提供網(wǎng)頁(yè)遠(yuǎn)程瀏覽各種數(shù)據(jù)。

█數(shù)據(jù)可以以各種圖形方式顯示，包括時(shí)間歷程曲線圖、X/Y坐標(biāo)圖、模擬圖、直方圖等形式。

█具有數(shù)據(jù)越限報(bào)警功能，現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)上傳報(bào)警信息時(shí)，主機(jī)會(huì)出現(xiàn)明顯的報(bào)警畫(huà)面和報(bào)警信息，同時(shí)還可提供各種聲光報(bào)警等多媒體提示。

五、系統(tǒng)意義

智慧水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案可以有效對(duì)水庫(kù)進(jìn)行全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)掌握水庫(kù)水位、雨情、視頻監(jiān)控、水質(zhì)、數(shù)據(jù)、位移監(jiān)測(cè)情況，如有預(yù)警險(xiǎn)情，第一時(shí)間采取應(yīng)對(duì)措施，同時(shí)可以利用水庫(kù)大數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)對(duì)汛期水庫(kù)水位進(jìn)行預(yù)測(cè)，提前做好相關(guān)部署，對(duì)當(dāng)?shù)?/font>水庫(kù)水位監(jiān)測(cè)防洪減災(zāi)工作的有序進(jìn)行具有重大的意義。為相關(guān)部門(mén)提供決策依據(jù)，保障民眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

█實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)信息打印的功能，支持對(duì)圖形、報(bào)表、曲線、報(bào)警信息、各種統(tǒng)計(jì)計(jì)算結(jié)果等的打印。