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智慧水利

潜润科技水库雨水情和大坝安全监测系统解决方案

发布时间:2022-02-25 09:36:33人气:

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水库雨水情和大坝安全监测设施建设按照“统筹协调、因库制宜、实用有效、信息共享”的原则,统筹考虑缺失的新建、不足的升级、够用的整合纳入监测平台,区分不同水库实际运行环境和坝型、坝高、坝长、下游影响及通信等条件,做好与现有设施衔接、避免重复建设,保证监测设施应设尽设,确保数据可靠有效,实现信息汇集应用与共享服务。


通过各水情建设的雨水情监测大坝安全监测工程视频监控、现地可视化和县级监测中心站建设,实现各水库水雨情、工程视频、大坝安全监测信息通过有线、无线传输至县级监测中心和省平台。


各水库通过雨水情监测和大坝安全监测设施的建设,同时将所监测的信息通过无线传输至县级监测中心,并通过有线/无线传输方式将信息传输至各水库管理所。


各水库工程视频监控通过网线、光纤或无线网桥方式将视频/图像信息先汇集并存储在各水库管理所内。采用租用运营商网络通道、布设光纤接入等方式实现各水库管理所至县级监测中心的网络通道建设,将各水库的视频监控信息汇集至县级监测中心。


在各水库管理所内通过汇集水库的水位、雨量、闸门开度、流量、视频、渗流量、渗流压力、变形监测等信息,实现现地可视化管理。


县级监测中心通过配备相应的服务器、存储、网络设备、监控电脑、数据库、应用软件等,实现各水情监测信息的汇集、存储、处理、监视、统计和推送。


县级监测中心通过已有的网络通道与州市、省级平台或系统进行连接,将所需数据按要求和频次上送至各系统。

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网络通道建设


根据各水库管理所现场情况,选择就近杆路通过敷设线缆完成到管理所的宽带连接。对部分距离远无法连通的可采用通过加上4G/5G无线路由器方式完成现地网络通道建设。


建设内容及汇总表


小型水库雨水情测报与安全监测设施建设内容按照功能主要划分为以下几个部分:雨水情测报站、大坝安全监测站、工程视频监视站、数据传输、监测平台、数据共享推送(其他业务部门)等。


(1)雨水情测报站建设

人工水尺、翻斗式雨量计、水位计、供电系统组成雨水情测报站。


(2)大坝安全监测站建设

埋设安装变形标点、测压管(渗压计)、量水堰等仪器设备,对大坝变形、渗流渗压、渗流量等进行监测。


(3)工程视频监视站建设

采用视频(球机和枪机)对大坝、溢洪道进口、输水洞出口等设施环境进行实时监控,充分利用人工智能对非法入侵进行联动喇叭语音告警。远程监视应具备视频实时查看和图片定时推送功能。视频图像应通过现地设备或监测平台融合降水量、库水位、渗流量、渗流压力等信息。


(4)数据传输

通过一体化采集终端根据现场网络条件(4G\5G、NB-loT或有线光纤、北斗卫星),对雨水情数据、实时视频流或图像、大坝监测数据等信息实时传输,发现异常可通过短信等方式进行告警。


(5)监测平台

监测平台用于管理降水量、库水位、渗流量、渗流压力、视频图像等监测数据,以及水库大坝基础信息、监测设施考证信息、巡视检查信息、用户信息等。本次不再另建县级监测平台,将各监测要素信息按照开放协议传输至省级水库大坝安全运行智慧管理平台,分账号进行分级使用。


(6)数据共享推送

监测平台信息共享应当与山洪灾害监测预警、水利一张图等水利业务应用系统实现实时数据衔接。


雨水情测报设施


雨水情测报要素包括降水量、库水位以及视频图像。根据水库工程的规模,分为以下几类建设布置标准:

(1)第二类建设布置标准


适用范围:流域面积20km2以下的小


(1)型水库


建设内容:1个降水量监测点+1个水位自动监测点+3个视频监视点+1套预警喇叭遥测站设备配置:所有监测点集成合并建设为1个雨水情视频监测站,配置1个一体化采集终端RTU、1个雨量计、1个水位计、3个视频摄像头、1套预警喇叭、1套供电系统、1套防雷系统等设备。


其中,RTU和大坝安全监测数据采集单元集成,供电系统与视频和大坝安全监测共用。远程监视具备视频实时查看和、图片定时推送、智能识别对讲、自动语音播报等功能。视频图像通过现地设备或监测平台融合降水量、库水位、渗流量、渗流压力等信息。


(2)第三类建设布置标准


适用范围:重点水库或流域面积20km2以上的小


(1)型水库


建设内容:2个降水量监测点+1个水位自动监测点+3个视频监视点+1套预警喇叭水库坝址区遥测站设备配置:所有监测点集成合并建设为1个雨水情视频监测站,配置1个一体化采集终端RTU、1个雨量计、1个水位计、3个视频摄像头、1套预警喇叭、1套供电系统、1套防雷系统等设备。


其中,RTU和大坝安全监测数据采集单元集成,供电系统与视频和大坝安全监测共用。远程监视具备视频实时查看和、图片定时推送、智能识别对讲、自动语音播报等功能。视频图像通过现地设备或监测平台融合降水量、库水位、渗流量、渗流压力等信息。


另外一个遥测站优先共享水库附近的山洪预警设施,附近实无雨量站,另配置1个雨量站。

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大坝安全监测设施建设


监测要素包括渗流量、渗流压力、表面变形监测。


(1)渗流量监测


适用范围:小(1)型水库和小(2)型水库


建设内容:在水库大坝发生明流且具备安装条件下,建设1个渗流量站。


设备配置:1个量水堰和1个量水堰计。


(2)渗流压力监测


①适用范围:小(1)型水库


建设内容:设3个纵断面,3个横断面。


测站设备配置:设备包括9个钻孔、9根测压管、9支渗压计和1套采集模块等设备,测控单元、供电系统、通讯等设施与雨水情和视频监测站共用。


监测横断面上的测线布置,根据坝型结构、断面大小和渗流场特征布设,布设3条监测线。3个横断面分别布置在坝顶上游(或下游)侧、下游半坝高及下游排水体前缘(坝脚)各1条。


②适用范围:坝高15m以上的小(2)型水库


建设内容:设1个横断面。


测站设备配置:设备包括3个钻孔、3根测压管、3支渗压计和1套采集模块等设备,测控单元、供电系统、通讯等设施与雨水情和视频监测站共用。


(3)位移监测


适用范围:对坝高超过30m且下游影响较大的土石坝,或坝高超过50m且下游影响大的混凝土坝、砌石坝。


建设内容:根据水库现场实际需要,设置坝顶一排观测纵断面观测设施。


土石坝以表面垂直位移观测为主,混凝土坝、砌石坝以表面水平位移观测为主。由于GNSS监测精度不满足规范要求,各位移监测仍采用常规方式(视准和水准)监测。


(4)库水位人工观测


设置1套人工观测水尺。