智慧水利中小型水坝智能监测解决方案

安全智能监测方案2021年4月，国务院办公厅印发《关于切实加强水库除险加固和运行管护工作的通知》(国办发〔2021〕8号，以下简称国办8号文。通知指出，将提升大坝信息化管理能力。加快建设水库雨水情测报、大坝安全监测等设施，健全水库安全运行监测系统，加强分析研判，及时发布预警信息。建立完善全国统一的水库管理信息填报、审核、更新机制，实现水库除险加固和运行管护等信息动态管理。积极推广应用第五代移动通信(5G)、大数据、人工智能等信息技术，促进系我单位集成研发的坝体安全监测集结构分析、传感技术、远程通讯技术、软件编制于一体，综合运用了物联网、云服务、大数据等现代科学技术手段，能够容纳和处理海量的监测数据，可以实现结构体安全状态数据在线采集、远程传输、自动分析处理、预警、水坝状态总览，为结构体的管养决策提供数据依据，赢得时机，为保障结构体的运营安全提供技术支持。水库等级划分，是指中国水利工程中对水库的级别划分，按照库容来进行分类，共分大(一、二)、中、小(一、二)五个等级。大(一)型水库大(二)型水库中型水库小(二)型水库水库在安全运行管理中主要存在：水库监测设施系■监测主要靠人工定期检查，缺乏有效的监管手■各水库管理单位独立进行安全管理，监测数据分散，存在于各个部门，信息化■依赖生产现场监管人员责任，造成事实人工巡检可达性差，难于对坝体结构参数进行持续观测及时有效预警系统能在各种环境条件下持续工作，紧急情况下可采取应急策略能够容纳和处理海量监测数据系统采用基于大数据构架的数据库结构，具有强大的数据存储、调用、处理能力可以实现数据互通、共享、共用可根据业主要求，采用必要的安全策略和数整体经济效益显著系统设计满足长期监测的经济性，且能在一定程度上节约人工检查的成本具有显著社会效益能对结构物状态变化识别和预警，避免因监测不到位而发生事故造成的社会影响我单位监测系统特点与优点我单位集成研发了中小型水库坝体安全监测系统和水域请监测系统城成套产品，具有从方案设计、多传感监测设备集成安装调试、软件编制到长期售后运维一站式服务能力，特点和优势明显：<一站式服务>根据水库地质水文条件和答题结构特点及现状“量身定制”每一个水库的监测方案。<一站式服务>主要传感设备选择国际知名品牌加上专业队伍丰富的安装实施经验，保证监测系统能够长期、稳定、有效运行。通过表面位移监测坝体位移状况并预判其整体变化趋势，通过渗压、渗流监测反映隐患点变化情况，通过对比分析发现其变化趋势和规律，从而减少人工巡查工作量。当监测数据超限时，通过多种形式发布预警信息。通过布设人工测量点，必要时进行数据可靠性复核。是：通过一系列手段监测水坝可能的状态改变，及时了解掌握其安全状态，为管理养护提出调整、维1.通过对水坝位移、沉降、倾斜等指标的监测和2.通过对水文环境的监测，分析环境对水坝安全3.设定安全预警值，当监测数据超限时，发送预《水利水电工程安全监测设计）；《水利水电工程安全监测设计）；）；）；）；《大坝安全监测仪器检验测试）；）；《水文自动测报系统设备遥测）；）；）；）；）；）；）；《四川省水库动态监管预警系统）；《四川省小型水库水雨情测报及）；）；）；《混凝土面板堆石坝设计规）；《坝体安全监测自动化技术《混凝土坝监测仪器系列型）；《混凝土坝安全监测资料整）；《视频安防监控系统工程设计）；）；《电气装置安装工程接地装置）；）；《计算机软件可靠性和可维护）；计原则系统总体设计原则可靠性采用技术成熟的系统配套产品，保证系统的精确性、稳定性、可靠性完整性系统的监测过程必须内容完整、逻辑严密，各功能模块之间既相互独立又相互关联先进性在投资费用许可的情况下，尽可能采用当今先进的技术和设备，使系统具有强大的发展潜力安全性为保证内外部的操作安全，系统应具有密码保护和多级权限控制可维护和可扩展性系统预留一定数量的通道冗余，同时对软件进行模块划分、接口统一，便于将来的功能扩展经济实用性坚持经济实用的原则，设计中体现较高的性能价格，合理设计传感器布点并控制系统规模实时采集与传输数据处理与控制海量数据综合管理原始监测数据库处理后监测数据库分析研判数据库运维数据库云计算平台(监控中心或云平台)有线传输网络无线传输网络荷载与环境监测结构整体响应监测结构局部响应监测感知网基础设施(传感设备|采集设备|传输设备|辅助设备)PC客户端笔记本电脑平板电脑多终端交互数据分析与健康评价智能决策支持智能手机大屏展示主要监测项目12主要监测项目34567静力水准仪静力水准仪③渗漏量渗流压力变形雨水情测报库水位工程视频监视设置1个人工监测水位尺设置1个人工监测水位尺、1组自动化水位监测一般采用雷达水坝体高度30米以上或下游影响较大的土石一般在坝体下游侧设置一个变形监测纵断面，土石坝在必小（1）型和小（2）型水库至少设置1个坝对流域面积超过20平方公里的小（1）型水库可增加1个流域监测降雨量监测一般采用小（1）型水库土石坝根据工程规模、坝型、坝高、坝长、下游影响设置1-2小（2）型水库土石坝根据工程规模、坝型、坝高、坝长、下游影响设置，坝体高度15米以上的设置1个监测横断面，坝体高度监测点一般布设在坝体下游或芯墙下游侧、坝脚或排水体前缘，必要时在下小（1）型水库坝体存在渗漏明流的应设置1个监测点；有分区监测需要的的小（2）型水库存在渗漏明流、坝高15不具备设置永久监测点的，可根据渗流小型水库坝体监测点布置原则小（1）型水库具备通讯条件的至少设置2个视小（1）型水库具备通讯条件的至少设置2个视频监小（2）型水库具备通讯条件的至少设置1个视频监小（1）型水库和小（2）型水库根据廊道、帷幕、渗流情存在明显绕坝渗流的，根据实际情况增设绕坝渗流压力监有线传输有线传输无线传输流速监测、水位监测服务器裂缝计用户访问技术参数技术指标雷达功率雷达频率测量范围测量精度测量分辨率测速分辨率波束角度技术参数技术指标雷达功率雷达频率测量范围测量精度测量分辨率测速分辨率波束角度技术参数技术指标雷达功率雷达频率最大测程测速范围测速精度测速分辨率波束角度俯仰角范围30°~40°测量方向自动识别水流方向，内置垂直角度校正技术参数技术指标精度误差小于±2%范围分辨率材质不锈钢结构工作环境温度技术参数技术指标精度误差小于±2%范围分辨率材质不锈钢结构工作环境温度使用寿命大于5年波束角度技术参数技术指标精度温度范围技术参数技术指标精度温度范围外壳IP防护等级最大承受压力电源信息技术参数技术指标物理量竖向与横向位移靶标数无限制(<1Hz)/10个@10Hz采样率分辨率1/100000FOV(视场范围)测量距离0~400米(可定制)精度±1/50000FOV(短边)标定方式供电方式系统功率通讯接口防护等级工作温度尺寸大小在坝体顶部位置均布倾角仪(间隔根据结构实际情况确定)监在坝体顶部位置均布倾角仪(间隔根据结构实际情况确定)监理想的安装方式被测面。AI8.传感器被测面轴线传感器铂线应避免与被测面产生夹角。传感器平行b技术参数技术指标物理量XY双向角度量程分辨率精度供电方式测点功耗通讯接口RS485数字接口防护等级IP68(可短时泡水)工作温度尺寸大小技术参数技术指标功能支持GNSS四系统多频点，支持BDS-3信支持SBAS系统，具备BDS独立解算能力水平精度垂直精度储存容量32G容量数据存储芯片，数据类型丰富多样通讯方式支持4G全网通信，数据传输方式多样配置参数程网络配置系统参数储液罐初始状态沉降状态技术参数技术指标物理量垂直位移量程分辨率精度供电方式测点功耗通讯接口RS485数字接口防护等级工作温度尺寸大小坝顶技术参数技术指标标准量程灵敏度±10弧秒(±0.05mm/m)测量深度温度范围-20℃至+80℃工作电压连杆间距1-5m(用于钻孔)通信方式技术参数技术指标量程技术参数技术指标量程0.35、0.5、0.7、1.0MPa(其它可定制)灵敏度非线性过载范围温度范围直径○渗压计电缆坝体细砂饱和中粗砂级配砂膨润土球膨润土球水泥膨润土浆(附图3)测压管技术参数技术指标中心波长量程精度温度测量精度工作温度范围尺寸技术参数技术指标中心波长量程精度温度测量精度工作温度范围尺寸技术参数技术指标物理量位移量程精度技术参数技术指标物理量位移量程精度供电方式测点功耗通讯接口RS485数字接口防护等级工作温度尺寸大小…成都东安湖渠尾放水洞一体化闸门测控编号：0028-LQ-5A在线电池I闸前水位闸后水位目标开度当前开度开闸关闸控制术参数技术指标供电太阳能充电、蓄电池供电太阳能功率蓄电池容量静态工作电流<100mADC12V(待机状态)工作环境环境温度0～50℃,相对湿度<箱体外形尺寸(宽×高×深)保护蓄电池电压保护技术参数技术指标基本配置内置GPU芯片，支持深度学习算法，有效提升检测准像素采用400万像素1/2.8英寸CMOS传感器监测区域水平方向360°连续旋转，垂直方向-20°~90°自动翻转180°后连续监视，无监视盲区防护支持IP66防护等级，6000V防雷、防浪涌和防突波功耗脉冲通道1脉冲通道2电压电流模拟通道3~6雨量传感器断线传感器本地数据锂电池4.2V数字传感器主要监测仪器——遥测设备大坝监测一般属于静态监测，每天四次即大坝监测一般属于静态监测，每天四次即根据实际需求，监测频率可以调整。正常情况下，按默认频率监测，当出现下列情况之一时，应提高监测频率：1.监测数据达到报警值；2.监测数据变化较大或者速率加快；3.出现其他影响坝体结构及周边环境安全的异常情况。供网及防护监测设备供电根据现场实供网及防护监测设备供电根据现场实际情况可选择市电供电的无线网络传输支持4G、NB-LOT，在对于无线信号不良的地区可以通过防雷要求按照国家规范，防直击雷和裸露在地面以上一定高度的、采用立对于埋设在地表以下或安装在地表上数据库访问接口分布式数据库访问接口数据库访问接口分布式数据库访问接口巡检养护视频监控预留其采集变动，推算各时期的趋势值序号预警级别1不预警2序号预警级别1不预警23二级预警4红色一级预警序号级别图例描述序号级别图例描述1红色预警红色预警：险情状态指水坝已经出现危及安全的严重缺陷，或环境中某些危及安全的因素(如不可抗力、自然灾害等)正在加剧，或主要安全指标出现的状态23蓝色预警蓝色预警：异常状态指水坝的某项安全指标出现某些异常，因而影响正常使用的状态 监测设备类型健康设施占比正常设备占比为发挥在线监测业务的应用能力，可通过监测大屏，实现在线监测数据、统计用户使用应用系统账号登录后，可对监测点数据展示、预警信息发布、待处理事件提醒、大坝类型统计、测点类型统水库坝体安全监测系统水库坝体安全监测系统□评估服告□评估服告预鳌记录直地血：大端报R限扫1N2)35时数地血：大端报R限扫1N2)35时数*双20210809720210-155谐大双210802z2010O些造接报时间