智慧指间丨数字水库大坝安全监测解决方案

2022年1月6日水利部印发了《关于大力推进智慧水利建设的指导意见》指出，推进智慧水利建设是推动新阶段水利高质量发展的六条实施路径之一，需要按照“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”要求。

随着物联网时代的发展，传统的人工巡检无法及时监测大坝安全，需要利用物联网、大数据技术实现在线监测大坝安全，维护大坝的安全运行。

一、方案概述

水库大坝作为特殊的建筑，其安全性质与房屋等建筑物完全不同，并且建造在地质构造复杂、岩土特性不均匀的地基上，目前对于大坝监测多采用人工巡查的方法，存在一定的系统误差，其工作性态和安全状况随时都在变化。如果出现安全问题，将会引发大坝下游一定范围洪涝灾害，不仅会损失人民群众的生命财产，同时也会造成一定生态失衡。智慧水库大坝安全监测解决方案基于物联网、大数据、云计算等技术，结合地理信息系统构建的物联网络，对影响水库大坝安全的各个因素进行实时在线安全监测，及时对大坝安全问题及安全隐患进行预警预报，为处置应对与决策提供科学的支持，最大限度降低危险事件发生的概率，从而保障大坝的安全运行。

二、系统组成

智慧水库大坝安全监测系统由雨水情监测系统、大坝安全监测系统、广播预警系统、语音对讲系统和LED本地显示系统等，通过4G/北斗/调频/光纤等无线+有线的方式，实现对水库智能化遥感、遥知和遥控。水库的在线监控具有库水位、雨量、视频、渗流渗压等运行数据自动釆集、分析、上报功能，自组网、物联网系统具有全要素采集通信功能，水库安全监测预警系统云平台具有监测数据智能分析预警功能，实现了水库运行状态远程感知、运行态势分析、安全管理、巡视检查在线管理等全面业务支持，既能支持单个水库管理，也能支撑全省、全市或全县水库管理。该系统由基础设备层、网络通信层、终端策略层组成， 根据不同水库大坝地区的特点，设立大坝安全监测站点。 采用有人看管，无人值守的管理模式，通过配置相应的传感器、遥测终端及通信终端设备，实现大坝安全信息的自动采集和传输。

三、系统功能

智慧水库大坝安全监测解决方案通过采集大坝各项安全数据特征，针对各种信息的获取、整理和分析，做出大坝安全评估，控制大坝安全运行校核计算参数的准确性、计算方法的实用性和反馈施工方法的正确性，帮助水库大坝管理人员做出准确危险评估，从而保证人民群众的生命财产安全。

实时监测：大坝在线监测系统可实现坝体浸润线及坝体内压力、水位、环境温湿度、位移等数据的实时监测。

视频监控：对坝体重点部位的视频监控，从微观到宏观，构成一个立体监测网，确保大坝运行安全。

及时报警：系统自动根据该预警数据发布不同级别的报警信息。并通过声光报警器、短信通知等多种方式提醒管理员。

数据分析：对大坝浸润线、库水位、实时雨量、大坝渗流量及坝体位移历史数据等相关数据进行综合比较分析，综合判断坝体健康状况。