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大壩安全監(jiān)測系統(tǒng):水庫“守壩人”!

漫途科技 ? 來源:漫途科技 ? 作者:漫途科技 ? 2023-02-10 15:13 ? 次閱讀

一、項目背景


隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展,我國水資源利用率越來越高,各類水利水電工規(guī)模進一步擴大。在抗洪救災(zāi)、水利發(fā)電等方面帶來巨大的經(jīng)濟和社會效益。但受多種因素影響,大壩的安全問題日益嚴重。大量工程實踐證明,為保證大壩安全、穩(wěn)固,建議健全大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。大壩安全在線監(jiān)測系統(tǒng)能真實的反映大壩的真實運行狀態(tài),有效修正缺陷,維護大壩的安全運行,在抗災(zāi)、安全預(yù)警等方面發(fā)揮著重要作用。

漫途大壩安全監(jiān)測系統(tǒng),結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對大壩進行實時監(jiān)測,分析各項指標(biāo),建立標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測方法,助力管理大壩結(jié)構(gòu)安全,降低大壩事故的同時大大減少了運維成本。


二、系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)通過采集大壩的滲壓、滲流參數(shù),并通過數(shù)采終端將數(shù)據(jù)發(fā)送至云端服務(wù)器進行數(shù)據(jù)分析、處理,控制中心根據(jù)服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)進行實時看板展示當(dāng)前各監(jiān)測點位的實時健康狀況,監(jiān)測點滲壓、滲流實時折線圖表分析,異常數(shù)據(jù)支持微信端及時通知管理人員進行維護,確保大壩正常蓄水,為大壩提供24小時無人在線值守,為大壩正常運作保駕護航。

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系統(tǒng)架構(gòu)

三、硬件參數(shù)


1.MTW460安全監(jiān)測信息采集終端
產(chǎn)品介紹
MTW460安全監(jiān)測信息采集終端提供多路RS485接口和4~20mA模擬量采集接口,可以接入模擬信號傳感器或是RS485設(shè)備。通過4G或者網(wǎng)口聯(lián)網(wǎng),實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時采集與上傳網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,實現(xiàn)平臺端的遠程監(jiān)測。主要應(yīng)用于水庫結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測場景,可以根據(jù)客戶實際應(yīng)用場景進行定制,滿足客戶定制化需求。
產(chǎn)品參數(shù)
采用高性能工業(yè)級處理器;
采用金屬碳鋼外殼,防護等級IP65,太陽能供電;
支持RS485串口設(shè)備數(shù)據(jù)采集,支持4~20模擬信號采集、開關(guān)量信號采集、繼電器控制輸出;
支持應(yīng)力、應(yīng)變、土壓、位移、沉降、傾斜、水文、氣象、壩體溫度、庫水位、孔隙水壓力、繞壩滲流、壩體浸潤線、壩基壓力、圍巖滲透壓力等采集接入;

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MTW460SI大壩水庫結(jié)構(gòu)安全監(jiān)測信息采集終端(EMCU)

2.滲流監(jiān)測
監(jiān)測原理
在上游入水口處布設(shè)1個水位計。選擇三個監(jiān)測斷面,每個斷面間隔150m。每個斷面設(shè)置2個揚壓力孔,每個孔里面放置1個硅壓式揚壓力計,并在每個斷面設(shè)置1個數(shù)據(jù)采集單元。同時在下游壩址建三角形量水堰。滲流量觀測采用量水堰計觀測,量水堰計布置在排水道側(cè)壁上。埋設(shè)安裝需配置堰板,儀器置于堰板上游1米以外,安裝位置堰槽側(cè)壁開凹槽,儀器固定后凹槽內(nèi)放置礫石濾水。

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量水堰計安裝剖面圖


點位布置
一般設(shè)置在集水溝的直線段上,上下游溝底及邊坡需加護砌以免漏水,可建造專門的混凝土或砌石引水槽。設(shè)計堰下水深低于堰口,造成堰口自由溢流。為了獲得準(zhǔn)確的觀測成果,堰壁需與引水槽和來水方向垂直,并且直立。堰板采用不銹鋼板制成,表面應(yīng)平整光滑,將堰口靠下游邊緣制成45°角。量水堰的水尺應(yīng)設(shè)在堰口上游,離堰口距離為3~5倍堰上水頭,水尺刻變度至0.1mn,為使量水堰上游水流穩(wěn)定,可在水尺上游安裝穩(wěn)流設(shè)備。


3.滲壓監(jiān)測
設(shè)計原理
壩體浸潤線監(jiān)測:選定3個觀測斷面,在每個橫斷面內(nèi)橫斷面內(nèi)從壩頂往下游壩坡布置2個測壓管,觀測測壓管內(nèi)水位,繪制浸潤面,該方法觀測繪制的浸潤面直觀,一目了然。

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埋設(shè)滲壓計,應(yīng)采用鉆孔埋設(shè)法,鉆孔孔徑約為¢80~100mm。鉆孔孔深要比滲壓計設(shè)計埋設(shè)高程深40cm以上,成孔后應(yīng)在孔底灌入粗砂,用透水布內(nèi)放沙做成砂包裹住滲壓力計放入孔中其上鋪設(shè)中細砂。
滲壓計安裝就位后應(yīng)及時測量滲力計初值,根據(jù)滲力計編號和設(shè)計編號作好記錄并存檔,嚴格保護好滲力計的引出電纜。


四、系統(tǒng)功能


角色權(quán)限管理:支持多級角色管理,多級報警規(guī)則配置,領(lǐng)導(dǎo)、管理、運維配置不同等級的報警推送信息;多項目管理:支持同一個賬號管理多個監(jiān)測項目點,方便管理;設(shè)備管理:支持傳感器監(jiān)測設(shè)備添加、刪除、修改,并綁定對應(yīng)大壩區(qū)域,方便管理監(jiān)測點位;實時采集:滲流量監(jiān)測、大壩浸潤線監(jiān)測等模塊,對水庫安全健康狀態(tài)進行全方位、實時監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)水庫安全隱患,進行數(shù)據(jù)預(yù)警并推送消息給相關(guān)管理人員;
數(shù)據(jù)分析:支持形變、滲壓、滲流等傳感值的時段數(shù)據(jù)分析折線統(tǒng)計展示,并參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值,越限進行標(biāo)注提醒;告警管理:數(shù)據(jù)越限告警,通過系統(tǒng)平臺、微信、短信、報警器等方式通知對應(yīng)管理人員、運維人員。根據(jù)預(yù)警等級,采取不同的報警方式,結(jié)合相關(guān)責(zé)任單位及時采取緊急預(yù)案措施,疏散人群,及時轉(zhuǎn)移,減少事故災(zāi)害發(fā)生;
數(shù)字大屏展示:支持數(shù)字大屏展示,矢量圖展示各個傳感器的位置分布;滲壓、滲流實時數(shù)據(jù)及狀態(tài)顯示;異常消息大屏消息提醒;設(shè)備在線量實時統(tǒng)計;曲線分析各大壩點位的健康狀況;
微信公眾號:支持微信端實時查看多個項目的狀態(tài);異常報警及時微信推送消息,支持多級化報警等級管理;支持實時查看大壩監(jiān)測點位參數(shù)值;并支持曲線圖表展示,支持設(shè)備遠程運維管理;

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五、應(yīng)用現(xiàn)場

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審核編輯黃宇

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