水库监测预警系统
水库监测预警系统的应用背景
对水库防洪减灾、供水保障、农业灌溉都非常重要。然而,中国现有的水库大多建于20世纪50年代至70年代。虽然近年来我国进行了大规模的病险水库除险加固,但随着时间的推移,许多水库进入了病险水库的行列。
党中央、国务院高度重视水库安全。党的十九届五中全会提出,加快病险水库除险加固。国务院常务会议明确,“十四五”期间,水库除险加固和运行管护要消除存量隐患,实现常态化管理。
“十四五”病险水库除险加固运行管理任务中要求,2025年前,完成新增病险水库除险加固,完善重点小型水库水雨情和安全监测设施,实现水库安全鉴定加固常态化。
整体解决方案
水库监测预警系统解决方案由大坝安全监测、水雨情自动监测、闸门远程控制、水质在线监测四种站点组成。
该系统可以帮助水利局和水库管理部门全面掌握大坝的变形、渗流和环境量,实时监控水库的水雨情,远程控制闸门启闭,视频监控现场,实现水库防洪和大坝安全的监测预警,为水库安全鉴定、水库加固方案制定和防洪指挥调度提供数据依据,满足水库管理现代化的需要。
选项1:
LoRa转4G/5G/北斗组网。监控分站信息通过LoRa网络发送到监控主站,再由主站通过4G/5G/北斗网络上报至各级监控中心平台。
选项2:
4G/5G/北斗组网+软件对接。所有站场设备上报水库管理处监管平台,再通过WebService/OPC/ database接入省水利厅监管平台。
选项3:
4G/5G/北斗组网。各站设备直接上报至各级监控中心平台。
系统功能
▊水库安全关键数据远程监控实现信息化
大坝:变形(水平位移、垂直位移、挠度、接缝位移、界面位移)
渗漏(渗透压力、渗透流量)
环境量(上下游水位、降水量、气温、水温)
压力(应力)
雨情:库区降雨量和水库水位。
闸门:闸门位置、闸门前后水位、瞬时和累积流量、每台启闭机的运行状态、机组电流和电压等。
水质:色度、水温、电导率、浊度、PH值、溶解氧、氨氮等。
▊现场视频监控
闸门运行状态、水库水雨情、大坝周边环境等。
▊智能控制闸门,三种控制模式可切换。
远程手动控制:闸门的升降可由监控软件远程控制,提高时效性;
逻辑控制:根据水库水位,自动升降闸门,实现自动化操作;
本地手动控制:通过闸门控制终端的按键控制,方便闸门的现场调试。
▊异常自动报警,及时发现安全隐患。
当监测数据超限、监测设备故障、供电异常、通讯中断时,会自动报警。
报警限值可以通过软件设置。
▊自动定期调查,特殊情况下主动调查选择。
非汛期水库大坝稳定运行时,系统会自动定时测量,采集上报周期可任意设定。
或者在汛期大坝存在安全隐患等特殊情况下,可以通过中心软件对重点监控部位进行任意频率测量。
▊智能运算处理,综合统计分析,并根据管理要求生成各种图表。
自动存储历史数据,统计日报,月报和年报。
分析历年来渗压、水位、降雨量等物理量的大小值、幅度、周期、年平均值、年变化趋势。
综合分析,生成物理量过程曲线、分布图和相关图等。,便于直观分析判断。
▊带手动测量接口,可用于辅助测量和对比测量。
大坝变形观测频率较少,也可采用人工监测,将观测数据输入监理软件;
除自动化外,重要的监测量(如渗压、降雨量等。)需要手动比对,检查自动测量的正确性和准确性。
各站设备
描述:
1.上图以中小型土石坝为例,按《土石坝安全监测技术规范》(SL551-2012)设计。
2.大坝主要分为土石坝和混凝土坝。
土石坝的完整监测必须包括变形监测、渗流监测、压力/应力监测(中小型土石坝不需要)和环境监测。
大坝安全监测必须包括环境监测、变形监测、渗流监测、应力、应变和温度监测。
3.两种供电方式,太阳能供电或市电供电可选。
系统软件
大坝安全监控界面
自动雨量监测和报告接口
输水隧洞/泄洪闸监控界面
系统优势
★成熟对接所有省级水文监管平台
采用标准水文协议的省级平台
在《水文监测数据通信协议》(SL651-2014)的基础上,扩展了四川、山西、湖南、河北四省平台。
★通过水利部权威检测。
水文监测数据通信协议(SL651-2014)
《四川省水文预报系统技术规范》( SCSW008-2011)
专用区域水文水资源数据安全采集系统RTU补充测试
水情自动测报系统遥测终端(SLT180-2015)/(SLT180-1996)
★ 4G/5G,北斗双通道通信,数据传输更可靠
当4G/5G信号正常时,监控终端自动选择4G/5G网络与中心通信。
当极端天气导致4G/5G信号差或网络中断时,监控终端启用北斗通信。
★多个报告协议是可选的。
支持水文、水资源、MQTT、环保等标准通信协议/协议。可以定制其他通信协议。
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