才茂通信水庫大壩智能在線監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用方案
時間:2022-05-13 來源:▋前言
水庫安全度汛一直是我國防汛抗洪的難點(diǎn)和重點(diǎn),中小型水庫的安全度汛已成為當(dāng)前全國防汛工作的一個薄弱環(huán)節(jié),大部分水庫缺少必要的安全監(jiān)測等設(shè)施,檢查手段落后,隱患很大。一旦發(fā)生局部暴雨洪水,極易引發(fā)潰壩事件,輕則造成財產(chǎn)損失,重則造成重大人員傷亡或毀滅性災(zāi)害。
截止2018年底,全國已建成各類水庫98822座,然而大多數(shù)中小型水庫建于六、七十年代,屬“三邊工程”,一方面大部分水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)低、工程質(zhì)量差、淤積嚴(yán)重、有效庫容萎縮,處于帶病運(yùn)行狀態(tài),另一方面不少水庫已達(dá)到或超過設(shè)計服役年限、老化嚴(yán)重,水庫工程潛在的安全隱患突出。
▋系統(tǒng)概述
為實(shí)現(xiàn)我國建設(shè)“數(shù)字水利”的目標(biāo),才茂通信率先與水利行業(yè)龍頭企業(yè)合作,將云計算與物聯(lián)網(wǎng)緊密結(jié)合,建立一套智能化、自動化、信息化的水庫大壩安全在線監(jiān)測系統(tǒng),具有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸、實(shí)時在線監(jiān)測預(yù)警等功能,對保障水庫大壩的安全運(yùn)營發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
通過建設(shè)實(shí)用、可靠的水庫安全、水位、雨量監(jiān)測等防汛信息采集系統(tǒng),掌握山洪災(zāi)害的區(qū)域分布、影響程度、風(fēng)險區(qū)劃等狀況。確定危險區(qū)和預(yù)警指標(biāo),進(jìn)一步完善監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)和群測群防體系,為山洪災(zāi)害的預(yù)報預(yù)警、做好防災(zāi)減災(zāi)工作提供準(zhǔn)確的基本信息。顯著增強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)能力和風(fēng)險管理能力,最大限度地減少人員傷亡和財產(chǎn)損失,為構(gòu)建和諧社會、促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提供安全保障。
研制的水庫大壩監(jiān)測系統(tǒng),主要應(yīng)用產(chǎn)品為水位計、水位計讀數(shù)儀、滲壓計、振弦讀數(shù)儀連接、數(shù)據(jù)分析軟件、無線4G通信設(shè)備等,針對水庫除險加固工程進(jìn)行安排布點(diǎn)。
▋監(jiān)測項(xiàng)目一覽表
序號 | 監(jiān)測內(nèi)容 | 監(jiān)測設(shè)備 | 監(jiān)測目的 |
1 | 降雨量監(jiān)測 | 雨量計 | 監(jiān)測庫區(qū)降雨量變化 |
2 | 視頻監(jiān)控 | 高清網(wǎng)絡(luò)球機(jī) | 監(jiān)測壩體環(huán)境變化 |
3 | 庫水位監(jiān)測 | 壓力式水位計 | 監(jiān)測水庫水位變化 |
4 | 預(yù)警廣播系統(tǒng) | 無線預(yù)警廣播系統(tǒng) | 對監(jiān)測數(shù)據(jù)變化進(jìn)行廣播預(yù)警 |
5 | 無線4G數(shù)據(jù)傳輸 | 才茂路由器 | 遠(yuǎn)程傳輸終端采集的數(shù)據(jù) |
6 | 地表位移 | GNSS | 監(jiān)測壩體位移病害 |
7 | 水庫液位 | 孔隙水壓計 | 監(jiān)測水庫液位變化 |
8 | 混凝土應(yīng)力 | 應(yīng)變計 | 監(jiān)測混凝土應(yīng)力變化 |
▋系統(tǒng)功能效果
1.對除險加固過程中的防滲加固、地震液化、自動化觀測等各項(xiàng)工程效果進(jìn)行必要檢測監(jiān)測。
2.加固后防洪庫容增加,水庫的削峰和滯峰能力增強(qiáng),在大洪水來臨后可以蓄峰部分洪峰,保證下游河道不被過度的沖刷,降低河流區(qū)域生態(tài)環(huán)境的惡化。
3.數(shù)據(jù)存儲管理與查詢應(yīng)用系統(tǒng);可對所監(jiān)測的大壩變形和地下水的信息進(jìn)行查詢和有效管理,分別進(jìn)入相應(yīng)的管理數(shù)據(jù)庫。
4.服務(wù)水準(zhǔn)安全報警系統(tǒng):根據(jù)大壩的測試結(jié)果,與經(jīng)驗(yàn)值、理論計算值等進(jìn)行綜合分析,根據(jù)預(yù)警機(jī)制,對大壩的安全狀況進(jìn)行評估,如超過預(yù)警值,則進(jìn)行報警。為決策部門提供相應(yīng)參數(shù)依據(jù),為有關(guān)方面提供相關(guān)的信息,以制定相對應(yīng)的防災(zāi)救災(zāi)對策。
▋監(jiān)測意義
1、及時把握水庫大壩的安全狀態(tài),評定大壩的穩(wěn)定性,并結(jié)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)營階段的工作狀態(tài),識別支護(hù)結(jié)構(gòu)的損傷程度評定支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全、可靠性與耐久性;
2、為運(yùn)營、維護(hù)、管理提供決策依據(jù),可以使得既有大壩支護(hù)工程的技術(shù)改造決策更加科學(xué)、改造技術(shù)方案的設(shè)計更加合理、經(jīng)濟(jì);
3、驗(yàn)證大壩支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計建造理論與方法,完善相關(guān)設(shè)計施工技術(shù)規(guī)程,提高大壩工程設(shè)計水平和安全可靠度,保障結(jié)構(gòu)的使用安全,具有重要的社會意義、經(jīng)濟(jì)價值和廣泛的應(yīng)用前景;
4、進(jìn)一步分析水庫大壩變形特點(diǎn),掌握大壩受相關(guān)工程在實(shí)施過程影響程度,保證施工安全和施工質(zhì)量,確保大壩的穩(wěn)定,驗(yàn)證治理工程的效果,進(jìn)行必要的大壩監(jiān)測工作十分重要。
▋才茂無線4G路由器介紹
工業(yè)級4G/3G/2G WIFI無線路由器,是一款帶無線局域網(wǎng)WIFI,1個WAN口,4個以太網(wǎng)口RJ45接口,工業(yè)級設(shè)計的無線網(wǎng)關(guān)。設(shè)備應(yīng)用于中小企業(yè)上網(wǎng),家庭上網(wǎng)以及工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸。設(shè)備支持局域網(wǎng)WIFI功能(802.11 a/b/g/n)和廣域網(wǎng)3G/4G/WIFI無線網(wǎng)絡(luò)功能,同時系統(tǒng)加載了廣域網(wǎng)通信VPN隧道、WIFI局域網(wǎng)傳輸?shù)陌踩J(rèn)證等安全功能,實(shí)現(xiàn)無線局域網(wǎng)和無線廣域網(wǎng)的無縫連接,為用戶提供高速、安全、可靠的移動寬帶服務(wù)。設(shè)備采用高性能的工業(yè)級MIPS通信處理器,以嵌入式實(shí)時操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺,系統(tǒng)集成了全系列從邏輯鏈路層到應(yīng)用層通信協(xié)議,支持VPN(包括PPTP+L2TP+MPPE和IPSEC+GRE),IPTABLE防火墻,靜態(tài)及動態(tài)路由,PPPOE,PPP server及PPP client,DHCP server及DHCP client,DDNS,防火墻,SNAT/DNAT,DMZ主機(jī),WEB配置,支持APN/VPDN,支持上電自動撥號,自動維護(hù)通信鏈路,保證鏈路永遠(yuǎn)在線,支持自動定時上線和下線,定時開關(guān)機(jī)等功能。
該產(chǎn)品整機(jī)采用工業(yè)級設(shè)計;系統(tǒng)帶有看門狗WDT保護(hù),另外加載了系統(tǒng)監(jiān)測保護(hù)SWP(System Watch Protect);產(chǎn)品通過電力3000V電擊測試;產(chǎn)品擁有維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定的專利技術(shù),確保設(shè)備永遠(yuǎn)在線;經(jīng)過嚴(yán)格的設(shè)計、測試和16年的實(shí)際應(yīng)用,產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠。
▋總結(jié)
在線監(jiān)測水庫大壩經(jīng)過除險加固后,壩體內(nèi)的浸潤線走勢。此監(jiān)測系統(tǒng)能直接測量出每個測點(diǎn)的水位高度,并且能對各個測點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析,得出整個大壩內(nèi)浸潤線的走勢圖,這樣就能直觀向客戶的提供監(jiān)測預(yù)警信號。
系統(tǒng)建成后,將解決河流中上游洪水威脅,實(shí)現(xiàn)庫堤結(jié)合防洪體系,為水利樞紐電站的調(diào)度決策提供充分的理論依據(jù),保障防洪安全和社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。