小型土石坝安全监测系统一体化设计标准（征求意见稿）

1T/JXEA126—2026小型土石坝安全监测系统一体化设计标准本文件规定了小型土石坝安全监测系统一体化设计的基本原则、系统架构、监测内容、设备选型、数据采集与传输、数据处理与分析、系统集成、运行维护及档案管理等方面的技术要求。本文件适用于坝高30m以下的小型土石坝安全监测系统的设计、建设与改造，其他类似坝型或规模的水利工程可参照执行。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50201防洪标准GB/T50138水利水电工程地质勘察规范SL551土石坝安全监测技术规范SL/T268大坝安全监测系统施工与安装技术规程SL536水利水电工程安全监测设计规范GB/T20271信息安全技术信息系统安全等级保护基本要求GB/T50328建设工程文件归档规范JJG100压力传感器检定规程YD/T2435物联网总体技术要求3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1小型土石坝坝高在30m以下，以土料、石料或土石混合料为主体材料建成的挡水建筑物。3.2安全监测系统为掌握工程运行状态、识别安全隐患而布设的监测仪器、数据采集、传输、处理、分析及预警设备的整体系统。3.3一体化设计2T/JXEA126—2026将监测仪器、数据采集、通信网络、数据处理、预警发布等子系统进行系统性整合与协同设计，实现功能集成、数据共享、智能联动的设计方法。3.4监测指标反映工程安全状态的可量化参数，如位移、渗压、应力、水位等。3.5预警阈值根据工程安全标准和运行经验设定的监测指标临界值，超过该值则触发预警。4监测系统设计原则与总体架构4.1设计原则监测系统设计应遵循以下原则：系统性原则：全面覆盖坝体、坝基、坝肩及近坝区关键部位；可靠性原则：监测设备应稳定可靠，适应野外恶劣环境；先进性原则：采用成熟可靠的传感技术、通信技术和数据分析方法；经济性原则：在满足监测要求的前提下，优化系统配置，控制建设与运行成本；可扩展性原则：系统应具备模块化结构，便于后期升级与功能扩展；安全性原则：保障数据采集、传输、存储的安全性与隐私保护。4.2总体架构监测系统应采用“感知层、传输层、平台层、应用层”四层架构：感知层：包括各类传感器与监测仪器，负责实时采集物理量数据；传输层：包括有线或无线通信设备，负责数据传输至监控中心；平台层：包括数据接收、存储、处理、分析的软硬件平台；应用层：包括安全评估、预警发布、决策支持等业务应用功能。5监测内容与指标确定5.1坝体变形监测5.1.1表面位移监测监测点布设应覆盖坝顶、上下游坝坡、坝肩等关键部位；水平位移监测精度不低于±2mm，垂直位移监测精度不低于±1mm；监测频率：施工期每7天一次，初蓄期每3天一次，运行期每月不少于一次。5.1.2内部位移监测采用测斜仪、位移计等设备监测坝体内部分层位移；监测剖面应沿坝轴线与坝高方向布置，重点监测最大断面；数据采集频率与表面位移监测同步。T/JXEA126—202635.2渗流监测5.2.1坝体渗压监测渗压计应布设在坝体浸润线附近及潜在渗流路径上；监测点沿坝轴线每50m布设一个断面，每个断面不少于3个测点；监测精度不低于0.1kPa，采集频率不低于每日一次。5.2.2绕坝渗流与坝基渗压监测监测点应布置在坝肩、坝基及防渗体下游；采用渗压计或测压管进行监测，数据应实现自动采集。5.2.3渗流量监测在排水沟或集水井处设置量水堰或流量计；监测精度不低于0.1L/s，异常情况下应提高监测频率。5.3应力应变监测5.3.1土压力监测在坝体与坝基接触面、防渗体内部布设土压力计；监测精度不低于0.5%FS，采集频率与变形监测同步。5.3.2混凝土结构应力监测适用于坝内涵管、溢洪道等结构；采用钢筋计、应变计等设备，监测频率不低于每月一次。5.4环境与水文监测5.4.1库水位与降雨量监测库水位监测精度不低于±1cm，数据采集频率不低于每小时一次；降雨量监测采用自动雨量站，数据实时上传。5.4.2气温与水温监测监测坝前水温分层及气温变化，数据用于渗流与变形分析；采集频率不低于每日一次。5.5视频监控在坝顶、溢洪道、泄水口等重要部位布设高清摄像头；支持实时监控、录像回放、移动侦测与异常报警功能；视频数据应存储不少于90天。6传感器选型与布设要求6.1选型原则传感器应具备防水、防雷、抗干扰、耐腐蚀等性能；T/JXEA126—20264测量范围、精度、分辨率应满足监测要求；优先选用标准化、模块化产品，便于维护与更换；应具备出厂检定证书，并在使用前进行现场校准。6.2布设要求6.2.1变形监测点布设表面位移点应采用混凝土观测墩固定，墩体埋深不小于1.0m；内部位移监测导管应垂直埋设，导管接头应密封防水。6.2.2渗流监测点布设渗压计埋设前应进行饱和处理，埋设后应进行注水试验验证；测压管进水段应包裹反滤料，管口应设保护盖。6.2.3电缆敷设监测电缆应采用铠装屏蔽电缆，穿管或埋地敷设；电缆接头应防水密封，并设置标识牌。7数据采集与传输系统设计7.1数据采集设备7.1.1采集仪技术要求应支持多通道同步采集，通道数不少于16路；采集精度不低于0.1%FS，采样频率可调；具备数据本地存储功能，存储容量不低于32GB；支持远程配置、固件升级与故障诊断。7.1.2供电系统可采用太阳能供电、市电或蓄电池组合供电；系统应具备低功耗设计，无日照条件下可持续工作不少于7天；供电电压波动范围不超过±10%。7.2数据传输方式7.2.1有线传输适用于距离近、干扰小的场景，采用RS485、光纤等通信方式；传输距离超过500m时应加设中继器。7.2.2无线传输可采用4G/5G、LoRa、NBIoT等无线通信技术；无线模块应具备工业级防护，支持断线重连与数据补传；通信协议应符合YD/T2435要求。T/JXEA126—202657.2.3网络安全性数据传输应加密，支持SSL/TLS协议；应设置访问控制与身份认证机制。8数据处理与分析系统设计8.1数据接收与存储数据应实时接收并存入时序数据库；存储系统应支持冗余备份，数据保存期限不低于工程使用寿命；应建立数据质量管理机制，剔除异常值与噪声数据。8.2数据分析方法8.2.1趋势分析采用滑动平均、指数平滑等方法分析监测数据长期变化趋势；应建立各监测指标的历年变化曲线。8.2.2相关性分析分析水位、降雨、温度等环境因素与变形、渗流的相关性；可采用回归分析、灰色关联分析等方法。8.2.3模型预测建立统计模型或机器学习模型预测监测指标变化；支持短期（7天）与中长期（30天）预测。8.3可视化展示应开发图形化监控界面，实时展示监测数据、曲线与报警状态；支持多维度查询、图表导出与报告自动生成。9系统集成与安装调试9.1集成要求各子系统应在统一平台下集成，实现数据共享与功能联动；应提供标准化数据接口，支持与上级监管平台对接。9.2安装与调试9.2.1安装前准备应编制详细的安装施工方案，并进行技术交底；所有设备到场后应进行开箱检验，检验合格率100%。9.2.2现场安装传感器安装应严格按照设计图纸与产品说明书执行；T/JXEA126—20266安装过程中应记录各项参数，并拍摄影像资料。9.2.3系统调试安装完成后应进行单点调试、子系统调试与联合调试；调试内容包括通信测试、数据采集测试、报警功能测试等；调试周期不超过15个工作日。9.2.4试运行系统调试合格后应进行不少于30天的试运行；试运行期间应每日检查系统运行状态，记录故障与处理情况。10系统运行维护与管理应制定巡检制度，每月至少进行一次现场巡检；巡检内容包括设备外观、电缆连接、供电状态、通信信号等；巡检记录应完整归档。10.2定期检定监测仪器应每2年进行一次现场检定或送检；检定结果不合格的设备应及时更换或维修。10.3故障处理应建立故障响应机制，一般故障应在24小时内处理；重大故障应立即上报，并启动应急预案。10.4系统升级每3年应对系统进行一次全面评估，必要时进行软硬件升级；升级过程应保证监测数据的连续性与完整性。11监测数据处理与预警机制11.1预警等级划分蓝色预警：监测指标接近预警阈值，需加强观测；黄色预警：监测指标达到预警阈值，需进行分析研判；橙色预警：监测指标持续超标，可能影响工程安全；红色预警：监测指标严重超标，工程处于危险状态。11.2预警发布流程系统自动识别预警等级，并推送至责任人；黄色及以上预警需人工确认后发布；T/JXEA126—20267预警信息应通过短信、平台消息、电话等多渠道发布。11.3应急响应应制定应急预案，明确各类预警的响应措施与责任人；红色预警应立即启动应急响应，组织现场核查与处置。12档案管理与信息化建设12.1档案内容设计文件、施工记录、调试报告、验收文件；监测数据、分析报