水庫大壩安全監測平臺FLOWNA-江蘇福羅納智能科技股份有限公司

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一、 水庫大壩安全監測平臺方案概述

我國現有水庫約十萬座，水庫是防洪減災、保障供水和農業灌溉的重要設施。汛期可以截流洪峰，非汛期可以節約水資源用于供水、發電和生態保護，是水利和水害清除的基礎設施。然而水庫大壩安全監測預警是保障水庫大壩安全的重要環節。

二、 水庫大壩安全監測平臺系統組成

水庫大壩安全監測系統由水庫智能感知、物聯網技術信息網絡通信（RTU）、云端智慧監控管理工作平臺組成。水庫在線監測具有自動采集、分析和報告水庫水位、降雨、圖像、滲流等運行數據的功能，自組織網絡和數據終端具有采集和通信各要素的功能，水庫安全監測預警系統的云平臺具有監測數據的智能分析和預警功能，實現了水庫運行狀態的感知和監測、運行情況分析、安全管理、巡檢在線管理等綜合運行支撐，有效輔助相關部門制定防汛抗旱調度方案和應急預案，實現水庫的信息化管理。可以把水庫大壩安全監測系統分為四層：感知層、網絡層、平臺層、應用層。

感知層：實時感應水庫大壩監測參數傳感器的狀態，如變形監測、地表沉降、土體位移、土壤含水率、土壓力、滲壓計、水位計、雨量計、GNSS接收機、固定式測斜儀、滲壓計、高速高清攝像機、孔隙水壓計、雷達物位計、拉線式位移計、土壓力計、表面應變計、埋入式應力計等前端感知設備；

網絡層：支持數據通信，可上、下雙向通訊，支持無線蜂窩網絡、短信、北斗、PSTN、超短波等通信方式。感應設備M21F2可通過監測預警平臺的通訊方式，上行發送至監測控制中心平臺。

平臺層：整合各層設備和系統功能，通過信號的連接，下發平臺對前端感應器的命令，上傳監測數據的采集、處理、存儲和分析，實時聯動前端各大監控設備。

應用層：監測中心通過實時數據接收匯集管理及監測預警平臺可以實現各種監測數據的共享，對各種監測數據進行查詢、分析、預警和管理。開啟信息發布途徑，實時展示信息數據和預警信息。

三、系統功能

數據實時監測：實現在線監測的地圖顯示、查看，包括監測設備的快速查詢顯示、監測數據展示、報警情況顯示及監測數據曲線圖的實時展示，通過系統主界面的顯示功能，可以查看設備的位置、運行狀態，掌握其水庫庫壩體浸潤線及壩體內孔隙水壓力、庫內水位、水庫出入入流量、降雨量、壩體位移的實時監測。

及時報警：通過布設在壩體內部和表面的各種類型的傳感器，獲取大壩變形、滲流、沉降、位移、水文、氣象等相關數據。傳輸到相關軟件系統，實現對整個壩體的實時監測。等數據超過告警上*系統自動根據該預警數據發布不同級別的報警信息。可設置多級報警，支持彈出軟件窗口報警、郵件報警、短信報警及聲光報警等功能多種方式傳達至相關領導和責任人。

視頻遠程監控：包括對上下游水區、壩上、壩下和閘房內部的實時視頻監控，用戶可以從監控終端中實時的看到現場的視頻圖像，同時還可以通過軟件控制現場攝像機鏡頭以及云臺，根據需要調整光圈大小、焦距遠近、變倍高低以及視頻角度等，滿足用戶對現場多方位視頻圖像的監控需要，確保水庫大壩運行安全。

數據分析預判：對大壩浸潤線、庫水位、實時雨量、大壩滲流量及壩體位移歷史數據等相關數據進行綜合比較分析，推算出各類壩體運行數據的時間和空間的相關性，綜合判斷壩體健康狀況。

GIS模擬建模：在適用前提下將水庫大壩安全管理過程中的新思想、新方法融入到系統開發，做到數據和圖形相融合、GIS與數學模型相結合，把科學計算的結果通過三維情景表現和動態的形式直觀表現。

操作便捷：具備LCD液晶顯示屏以及多功能輸入鍵盤，用于現場參數設置、人工置數、安裝調試、狀態顯示等功能，以及串口配置方式。支持多種工作模式（包括自報式、查詢式、兼容式等），最大限度降低功耗。

四、系統特點

一體式設計，專業設備，IP68防水、電池自供電、微功耗運行，可實現前端站點的快速調試與部署。

采用多種水庫大壩監測，多樣功能，可根據具體需求靈活調整功能、增減監測項。

測量精度高，抗擾能力強。

采用無線傳輸方式，突破地域限制，適應性強。

基于自主研發的無線產品，可遠程對設備進行調試維護。

基于B/S架構的系統平臺，可快速方便的對系統進行訪問。

專屬客戶端支持用戶隨時隨地查看當前設備狀態。

采用防雷、防雨、防潮、輸入信號隔離等多項措施，確保設備安全、性能穩定可靠。

兼容性強，兼容各種類型監測、地表沉降、土體位移、土壤含水率、土壓力、滲壓計、水位計、雨量計、GNSS接收機、固定式測斜儀、滲壓計、高速高清攝像機、孔隙水壓計、雷達物位計、拉線式位移計、土壓力計等傳感器，設備支持電信、移動、聯通等運營商NB-IOT網絡，兼容各大運營商物聯網平臺接入。

五、系統價值

大壩作為特殊的建筑，其安全性質與房屋等建筑物*不同，大壩安全出現問題，將會引發大壩下游一定范圍的人員和財產、環境損失。建成一個先進實用、高效可靠、自動化程度高的大壩安全監測系統，達到監測數據采集自動化、傳輸網絡化、處理標準化、分析科學化。通過各種信息的獲取、整理和分析，做出大壩安全評價，控制大壩安全運行校核計算參數的準確性、計算方法的實用性和反饋施工方法的正確性，幫助管理人員做出準確、快速災情預警預報，保證百姓的生命財產安全。