一、 水庫大壩安全監(jiān)測平臺(tái)方案概述
我國現(xiàn)有水庫約十萬座，水庫是防洪減災(zāi)、保障供水和農(nóng)業(yè)灌溉的重要設(shè)施。汛期可以截流洪峰，非汛期可以節(jié)約水資源用于供水、發(fā)電和生態(tài)保護(hù)，是水利和水害清除的基礎(chǔ)設(shè)施。然而水庫大壩安全監(jiān)測預(yù)警是保障水庫大壩安全的重要環(huán)節(jié)。
二、 水庫大壩安全監(jiān)測平臺(tái)系統(tǒng)組成
水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)由水庫智能感知、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)通信（RTU）、云端智慧監(jiān)控管理工作平臺(tái)組成。水庫在線監(jiān)測具有自動(dòng)采集、分析和報(bào)告水庫水位、降雨、圖像、滲流等運(yùn)行數(shù)據(jù)的功能，自組織網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)終端具有采集和通信各要素的功能，水庫安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的云平臺(tái)具有監(jiān)測數(shù)據(jù)的智能分析和預(yù)警功能，實(shí)現(xiàn)了水庫運(yùn)行狀態(tài)的感知和監(jiān)測、運(yùn)行情況分析、安全管理、巡檢在線管理等綜合運(yùn)行支撐，有效輔助相關(guān)部門制定防汛抗旱調(diào)度方案和應(yīng)急預(yù)案，實(shí)現(xiàn)水庫的信息化管理。可以把水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)分為四層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層。
感知層：實(shí)時(shí)感應(yīng)水庫大壩監(jiān)測參數(shù)傳感器的狀態(tài)，如變形監(jiān)測、地表沉降、土體位移、土壤含水率、土壓力、滲壓計(jì)、水位計(jì)、雨量計(jì)、GNSS接收機(jī)、固定式測斜儀、滲壓計(jì)、高速高清攝像機(jī)、孔隙水壓計(jì)、雷達(dá)物位計(jì)、拉線式位移計(jì)、土壓力計(jì)、表面應(yīng)變計(jì)、埋入式應(yīng)力計(jì)等前端感知設(shè)備；
網(wǎng)絡(luò)層：支持?jǐn)?shù)據(jù)通信，可上、下雙向通訊，支持無線蜂窩網(wǎng)絡(luò)、短信、北斗、PSTN、超短波等通信方式。感應(yīng)設(shè)備M21F2可通過監(jiān)測預(yù)警平臺(tái)的通訊方式，上行發(fā)送至監(jiān)測控制中心平臺(tái)。
平臺(tái)層：整合各層設(shè)備和系統(tǒng)功能，通過信號(hào)的連接，下發(fā)平臺(tái)對(duì)前端感應(yīng)器的命令，上傳監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲(chǔ)和分析，實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)前端各大監(jiān)控設(shè)備。
應(yīng)用層：監(jiān)測中心通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接收匯集管理及監(jiān)測預(yù)警平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)各種監(jiān)測數(shù)據(jù)的共享，對(duì)各種監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、分析、預(yù)警和管理。開啟信息發(fā)布途徑，實(shí)時(shí)展示信息數(shù)據(jù)和預(yù)警信息。
三、系統(tǒng)功能
數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測：實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測的地圖顯示、查看，包括監(jiān)測設(shè)備的快速查詢顯示、監(jiān)測數(shù)據(jù)展示、報(bào)警情況顯示及監(jiān)測數(shù)據(jù)曲線圖的實(shí)時(shí)展示，通過系統(tǒng)主界面的顯示功能，可以查看設(shè)備的位置、運(yùn)行狀態(tài)，掌握其水庫庫壩體浸潤線及壩體內(nèi)孔隙水壓力、庫內(nèi)水位、水庫出入入流量、降雨量、壩體位移的實(shí)時(shí)監(jiān)測。
及時(shí)報(bào)警：通過布設(shè)在壩體內(nèi)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(guān)數(shù)據(jù)。傳輸?shù)较嚓P(guān)軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)壩體的實(shí)時(shí)監(jiān)測。等數(shù)據(jù)超過告警上*系統(tǒng)自動(dòng)根據(jù)該預(yù)警數(shù)據(jù)發(fā)布不同級(jí)別的報(bào)警信息。可設(shè)置多級(jí)報(bào)警，支持彈出軟件窗口報(bào)警、郵件報(bào)警、短信報(bào)警及聲光報(bào)警等功能多種方式傳達(dá)至相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和責(zé)任人。
視頻遠(yuǎn)程監(jiān)控：包括對(duì)上下游水區(qū)、壩上、壩下和閘房內(nèi)部的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控，用戶可以從監(jiān)控終端中實(shí)時(shí)的看到現(xiàn)場的視頻圖像，同時(shí)還可以通過軟件控制現(xiàn)場攝像機(jī)鏡頭以及云臺(tái)，根據(jù)需要調(diào)整光圈大小、焦距遠(yuǎn)近、變倍高低以及視頻角度等，滿足用戶對(duì)現(xiàn)場多方位視頻圖像的監(jiān)控需要，確保水庫大壩運(yùn)行安全。
數(shù)據(jù)分析預(yù)判：對(duì)大壩浸潤線、庫水位、實(shí)時(shí)雨量、大壩滲流量及壩體位移歷史數(shù)據(jù)等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合比較分析，推算出各類壩體運(yùn)行數(shù)據(jù)的時(shí)間和空間的相關(guān)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(tǒng)開發(fā)，做到數(shù)據(jù)和圖形相融合、GIS與數(shù)學(xué)模型相結(jié)合，把科學(xué)計(jì)算的結(jié)果通過三維情景表現(xiàn)和動(dòng)態(tài)的形式直觀表現(xiàn)。
操作便捷：具備LCD液晶顯示屏以及多功能輸入鍵盤，用于現(xiàn)場參數(shù)設(shè)置、人工置數(shù)、安裝調(diào)試、狀態(tài)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(bào)式、查詢式、兼容式等），最大限度降低功耗。
四、系統(tǒng)特點(diǎn)
一體式設(shè)計(jì)，專業(yè)設(shè)備，IP68防水、電池自供電、微功耗運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)前端站點(diǎn)的快速調(diào)試與部署。
采用多種水庫大壩監(jiān)測，多樣功能， 可根據(jù)具體需求靈活調(diào)整功能、增減監(jiān)測項(xiàng)。
測量精度高，抗擾能力強(qiáng)。
采用無線傳輸方式，突破地域限制，適應(yīng)性強(qiáng)。
基于自主研發(fā)的無線產(chǎn)品，可遠(yuǎn)程對(duì)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試維護(hù)。
基于B/S架構(gòu)的系統(tǒng)平臺(tái)，可快速方便的對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行訪問。
專屬客戶端支持用戶隨時(shí)隨地查看當(dāng)前設(shè)備狀態(tài)。
采用防雷、防雨、防潮、輸入信號(hào)隔離等多項(xiàng)措施，確保設(shè)備安全、性能穩(wěn)定可靠。
兼容性強(qiáng)，兼容各種類型監(jiān)測、地表沉降、土體位移、土壤含水率、土壓力、滲壓計(jì)、水位計(jì)、雨量計(jì)、GNSS接收機(jī)、固定式測斜儀、滲壓計(jì)、高速高清攝像機(jī)、孔隙水壓計(jì)、雷達(dá)物位計(jì)、拉線式位移計(jì)、土壓力計(jì)等傳感器，設(shè)備支持電信、移動(dòng)、聯(lián)通等運(yùn)營商NB-IOT網(wǎng)絡(luò)，兼容各大運(yùn)營商物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)接入。
五、系統(tǒng)價(jià)值
大壩作為特殊的建筑，其安全性質(zhì)與房屋等建筑物*不同，大壩安全出現(xiàn)問題，將會(huì)引發(fā)大壩下游一定范圍的人員和財(cái)產(chǎn)、環(huán)境損失。建成一個(gè)先進(jìn)實(shí)用、高效可靠、自動(dòng)化程度高的大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)，達(dá)到監(jiān)測數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化、傳輸網(wǎng)絡(luò)化、處理標(biāo)準(zhǔn)化、分析科學(xué)化。通過各種信息的獲取、整理和分析，做出大壩安全評(píng)價(jià)，控制大壩安全運(yùn)行校核計(jì)算參數(shù)的準(zhǔn)確性、計(jì)算方法的實(shí)用性和反饋施工方法的正確性，幫助管理人員做出準(zhǔn)確、快速災(zāi)情預(yù)警預(yù)報(bào)，保證百姓的生命財(cái)產(chǎn)安全。
