水庫大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)

　　系統(tǒng)背景

　　我國是個山川、河流眾多的國家，特別是南方地區(qū)，河流湖泊密布，特別是中小河流，縱橫交錯，如此眾多的河流，極易造成洪水災害。

　　為防止洪水災害給人們造成危害和財產(chǎn)損失，人們不斷在各大河流興建水庫，用于攔截洪水。同時，水庫還可用來灌溉、發(fā)電、防洪和水產(chǎn)養(yǎng)殖，為人們防護洪水災害的同時也給人們帶來很大的便利。

　　但，水庫帶給人們便利的同時也存在著巨大的安全問題。水庫的蓄水量巨大，一但發(fā)生局部暴雨洪水,水位超警戒值，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害,將可能給下游區(qū)域造成巨大的損失。特別是近年來，全國各地極端天氣越來越多，特別是汛期，長時間，大范圍的強降雨時常帶來洪水災害，強降雨和上游洪峰時常使水庫水位在短時間內(nèi)大幅上漲。

　　水庫安全監(jiān)測一直是我國防汛工作的重點和難點，庫區(qū)的雨量、水位監(jiān)測是非常必要的，實時監(jiān)測庫區(qū)降雨量和水庫水位值等數(shù)據(jù)，興建水庫監(jiān)測系統(tǒng)能有效防止災害的發(fā)生，確保水庫安全。

　　以往的水庫監(jiān)測方式是人工監(jiān)測或者有線的方式進行監(jiān)測，這種監(jiān)測方式耗費大量的人為物力，而且監(jiān)測范圍小，而且，由于水庫通常都處于山區(qū)，布線極不方便，導致有線監(jiān)測的方式建設費用極高。

　　因此，常規(guī)監(jiān)測方式監(jiān)測覆蓋率、實時性、準確性等無法達到日漸增長的需求，不能很好地對洪水和暴雨等災害進行監(jiān)測和預警，無法實時監(jiān)測水庫水位信息。為了減少人們的生命和財產(chǎn)損失，急需一種自動化程度高、建設方便、建設費用低、實時性高、實用性強、穩(wěn)定可靠的新式監(jiān)測手段。

　　在科技飛速發(fā)展的今天，無線傳輸技術、監(jiān)測技術、圖像壓縮處理技術的快速發(fā)展，使遠程無線視頻成為可能，而且建設方便快捷、全自動24小時不停歇監(jiān)測。無線視頻由于使用無線網(wǎng)絡作為傳輸方式，無需人工布線，安裝方便，價格低，可以很好地滿足水庫的距離遠、無人監(jiān)測等實際需求。

　　方案設計

　　水庫監(jiān)測系統(tǒng)是水利管理部門遠程監(jiān)測水庫的水位、降雨量等實時數(shù)據(jù)，同時進行視頻遠程監(jiān)控的有效方式，為保障水庫的安全度汛和安全生產(chǎn)提供準確、及時的現(xiàn)場信息。

　　水庫監(jiān)測系統(tǒng)要求能做到水庫水雨情的實時監(jiān)測、實現(xiàn)水庫的信息化管理，以確保人們的生命和財產(chǎn)安全。

　　系統(tǒng)要求實時監(jiān)測水庫庫區(qū)的降雨量、實時水位值、視頻監(jiān)控等，可以實時動態(tài)的掌握水庫運行信息并進行預警，當監(jiān)測到水庫數(shù)據(jù)異常時，庫區(qū)管理部門和水利部門可及時采取緊急措施進行應急處理。

　　水庫監(jiān)測系統(tǒng)利用現(xiàn)代檢測技術、無線通信技術、網(wǎng)絡技術和計算機技術等，通過數(shù)據(jù)采集終端機實時采集雨量計、水位計的實時雨量和水位數(shù)據(jù)，同時攝像機實時監(jiān)測庫區(qū)的視頻數(shù)據(jù)，以確保庫區(qū)的安全。

　　前端采集設備主要是由數(shù)據(jù)采集終端、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、雨量計、水位計、攝像機、供電系統(tǒng)等設備組成。由數(shù)據(jù)采集終端負責采集雨量計、水位計的水情數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)綗o線數(shù)據(jù)傳輸模塊進行數(shù)據(jù)遠程傳輸，由無線路由器為攝像機提供無線網(wǎng)絡，進行視頻數(shù)據(jù)的遠程傳輸。

　　大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)充分利用現(xiàn)代檢測技術、通信技術、網(wǎng)絡技術和計算機技術，通過相應傳感器感知大壩的變形、滲流、應力、水文、氣象等數(shù)據(jù)，現(xiàn)場的遠程監(jiān)測終端單元RTU通過無線或有線的方式采集前端傳感器的信號并進行預處理和存儲，根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸體制要求，RTU自動上報或接收的管理中心的指令后將相關參數(shù)報送信息中心，在管理中心對數(shù)據(jù)進行處理、統(tǒng)計、整編、分析、預警等，提高大壩安全監(jiān)測的實時性、可靠性和精度，及時預報大壩承受能力和可能發(fā)生的事件。同時可通過先進的視頻監(jiān)控系統(tǒng)實時觀測河道、水庫及涵閘等運行情況，為領導決策提供了直觀的圖像信息，系統(tǒng)的建立，可使水利部門的有關人員實時動態(tài)的掌握水庫運行信息，為水利部門提供盡可能全面、準確的信息。

　　系統(tǒng)介紹

　　系統(tǒng)主要由3大部分組成：前端數(shù)據(jù)采集、無線數(shù)據(jù)傳輸、中心數(shù)據(jù)監(jiān)測。

　　前端采集部份主要是數(shù)據(jù)采集模塊進行數(shù)據(jù)采集，實時采集河流的水位值、采集當?shù)亟涤炅?、圖片抓拍等。于各監(jiān)測點建設相應的集水位站、雨量站、圖像站于一體的集中監(jiān)測站點。

　　無線數(shù)據(jù)傳輸主要是通過廈門計訊物聯(lián)的TD210系列無線數(shù)據(jù)傳輸終端，使用移動運營商的2G/3G無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡來實現(xiàn),隨著無線通信費用的逐年降低，無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)某杀疽苍絹碓降?，而且使用無線方式可以節(jié)省大量的線纜成本和土建施工成本。

　　中心平臺主要由數(shù)據(jù)服務器、應用服務器和監(jiān)控大屏組成。主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、計算、分析與監(jiān)控等功能，及時對前端返回的數(shù)據(jù)進行處理，實時監(jiān)測降雨量信息，根據(jù)水位及圖像數(shù)據(jù)及時對下游地區(qū)進行洪水災害預警。

　　系統(tǒng)功能

　　多中心多級監(jiān)測，庫區(qū)監(jiān)控中心與市/縣水利局同步監(jiān)測，更準確、更有效地對庫區(qū)進行監(jiān)測;

　　實時遠程監(jiān)測水庫水位、雨量、視頻數(shù)據(jù)，確保水庫安全;

　　支持實時視頻監(jiān)控及圖像抓拍;

　　支持超警戒水位、雨量自動報警、短信通知等功能，可實現(xiàn)無人職守;

　　自動生成水位、雨量等數(shù)據(jù)報表，方便查看、分析歷史數(shù)據(jù)。

　　使用產(chǎn)品：廈門計訊物聯(lián)科技有限公司 TD210 DTU或 TY510 RTU

　　TD210 DTU：

　　TY510 RTU：