水庫大壩安全監(jiān)測
發(fā)布時(shí)間：2021-10-20
大壩建造在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、巖土特性不均勻的地基上，在各種荷載的作用和自然因素的影響下，其工作性態(tài)和安全狀況隨時(shí)都在變化。傳統(tǒng)大壩監(jiān)測系統(tǒng)由于受到氣候、壞境、安全等因素的制約，不能及時(shí)、準(zhǔn)確的了解大壩安全相關(guān)數(shù)據(jù)。如果出現(xiàn)異常，又不被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，其后果不堪設(shè)想。
大壩安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的自動化、全方位監(jiān)測系統(tǒng)不僅能克服這些因素，更能全天候、實(shí)時(shí)監(jiān)測，保證大壩安全的運(yùn)行狀態(tài)同時(shí)，更是保障人民生命財(cái)產(chǎn)安全，充分發(fā)揮工程效益的強(qiáng)力手段。
水庫大壩安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)整合了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)技術(shù)，通過結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等傳感器對壩體、壩肩、壩區(qū)岸坡等多項(xiàng)安全數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)自動測量。在前端物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)做初步邊緣計(jì)算后，再把處理過的數(shù)據(jù)通過過4G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆品?wù)器進(jìn)行計(jì)算分析。當(dāng)測量數(shù)據(jù)超出設(shè)定的安全閾值時(shí)，可通過聯(lián)動策略進(jìn)行預(yù)警和聯(lián)動控制。整個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)可全自動化完成，通過合理的計(jì)算和分析對大壩的安全運(yùn)營管理進(jìn)行評估和預(yù)警，以確保大壩的安全。
水庫大壩安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)主要由傳感器和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、云服務(wù)器、平臺軟件三大部分組成。
前端傳感器將數(shù)據(jù)通過RS485信號傳輸給物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步邊緣計(jì)算后再通過4G無線網(wǎng)絡(luò)信號傳輸?shù)皆品?wù)器進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)。當(dāng)測量數(shù)據(jù)超出設(shè)定的一級閾值時(shí)，通過視頻采集設(shè)備抓拍現(xiàn)場的照片推送到后端軟件，當(dāng)測量數(shù)據(jù)超出設(shè)定的二級閾值時(shí)，可通過短信和電話的形式通知相關(guān)負(fù)責(zé)人，當(dāng)測量數(shù)據(jù)超出設(shè)定的閾值時(shí)，可聯(lián)動控制前端執(zhí)行設(shè)備，打開或關(guān)閉對應(yīng)的閥門?？蛻艨稍诤蠖塑浖喜榭疵總€(gè)測點(diǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)、抓拍照片、預(yù)警信息及現(xiàn)場實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面，還可下載相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)報(bào)表及數(shù)據(jù)分析報(bào)告。
絕對位移監(jiān)測站： GNSS：
振弦式位移計(jì)： 拉線式位移站：
通過對“表面位移監(jiān)測”、“內(nèi)部變形監(jiān)測”，系統(tǒng)性解決水庫大壩安全。
表面位移監(jiān)測系統(tǒng)：
大壩壩的表面絕對位移可以采用GNSS監(jiān)測系統(tǒng)，結(jié)合表面相對位移傳感器進(jìn)行監(jiān)測。
GNSS位移站通過北斗/GPS導(dǎo)航定位信號進(jìn)行空間后交會測量，確定底面監(jiān)測點(diǎn)的三維坐標(biāo)；表面位移站監(jiān)測壩體表面兩點(diǎn)之間的相對位移情況，通過觸發(fā)是采集或者實(shí)時(shí)采集的方式上報(bào)信息值監(jiān)控中心，數(shù)據(jù)傳輸通過無線/北斗通訊傳輸。
內(nèi)部變形監(jiān)測系統(tǒng)：
壩體內(nèi)部形變通過導(dǎo)輪固定測斜儀監(jiān)測，導(dǎo)輪固定測斜儀連接桿連接完成后，安裝在測斜槽對應(yīng)位置，用于監(jiān)測大壩內(nèi)部形變，及時(shí)針對可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。
壩體內(nèi)部埋入測量應(yīng)力的土應(yīng)力計(jì)，用于測量壩體長期溫度變化帶來的壩體應(yīng)力結(jié)構(gòu)的具體數(shù)據(jù)，及時(shí)應(yīng)對可能存在的風(fēng)險(xiǎn)
