大坝在线监测
解决方案
北京中科精图信息技术有限公司
1系统概述
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，大坝安全出现问题，将会引发大坝下游一定范围的人员和财产、环境损失。在加强水利建设的大环境下，提高水工建筑物的安全，特别是提高大坝安全监测水平，保证水库大坝的安全，是关系到国家利益和社会稳定的头等大事。
本系统是一种综合性自动化远程监测系统，可对大坝内部变形、渗流压力、渗流量、土体压力、混凝土应力以及水位等进行连续监测，及时捕捉大坝性状变化的特征信息，通过无线通信方式将采集数据及时发送到监控中心。结合地表监测的雨量、位移等信息，由专用的计算机数据分析软件处理，对大坝的整体稳定性做出判断，快速做出预警预报，更加准确、有效地监测灾情发生，为大坝安全和工程设计提供信息参考。
2系统功能
2.1 实时监测
使用传感器全天候不间断的对大坝、周边环境等进行自动监测，可实时的掌握大坝的安全状态。
2.2 报表推送
监测结果实时显示发布，按照设定的时间定期将监测报表推送给用户。
2.3 多重分级预警
当大坝监测数据异常时，系统核实后触发相应报警机制，第一时间以短信等形式通知用户，实现预警功能。
2.4 应急预案处理
系统中存有预设的应急处理方案，当出现紧急情况时可从专家系统中直接提取相应处理方法，及时采取人员介入，将安全隐患消除在萌芽状态或减少损失。
2.5 结构趋势分析
结合监测数据，通过对大坝结构和周边环境的监测数据进行分析和安全评价，实现结构稳定性趋势分析。
2.6 提供参考依据
监测数据的存储，为今后数据查询和3D建模提供数据依据。
3监测内容
渗压计
裂缝计
北斗接收机
土压力计
量水堰计
表面式应力计
内埋式
应力计
大坝监测示意图（★此图为临时）
4系统组成
边坡在线监测系统包括感知层、传输层及应用层。
雨量计
天线+防雷针
测斜仪
渗压计
GSM 基站
北斗接收终端
区监控中心
裂缝计
表面式 应变计计 温度计
土压计
量水 堰计
实时显示
自动报警
数据采集终端
数据采集终端
数据采集终端
无线网关
中国建筑安全服务平台
实时显示
自动报警
数据存储
服务器
内埋式 应变计计
大坝在线监测系统拓扑图
（1）感知层：使用各类专用传感器对各个监测点运行状态进行实时监测，数据采集终端与传感器连接将传感器采集的模拟信号转化为数字信号并以无线自组网络方式将数据传送到数据传输网关。
（2）数据传输层：网关统一接收各个数据采集终端传送来的数据并以GPRS通信方式传送到服务器（云端）。
（3）应用层：云服务中心对数据进行处理、分析，最终将监测结果、预警信息及时发送到客户端（电脑、手机等移动终端）。
4.1 系统设备
大坝监测所用设备如下所述：
大坝监测终端设备
监测终端设备布置产品图片多路VWS-LoRa转换器大坝监测现场
单路VWS-LoRa转换器大坝监测现场
大坝监测传输设备
传输设备设备布置产品图片建筑安全监测网关大坝监测现场
大坝监测传感器设备
监测内容监测参数监测方式测点布置产品图片水平位移北斗监测大坝表面
表面变形
垂直沉降北斗监测大坝表面
内部变形内部位移固定测斜仪大坝内部
渗流压力孔隙水压力大坝内部
渗流监测
渗流量量水堰计大坝内部
土体监测土压力土压力计大坝内部
混凝土监测混凝土
应力
表面式
应变计
大坝混凝土表面
混凝土
应力
内埋式
应变计
大坝混凝土内部
裂缝监测裂缝宽度裂缝计已存在裂缝的部位水位监测水位渗压计岸坡稳固处
环境监测温度温度传感器大坝附近
环境监测雨量监测雨量计大坝空旷处
4.2 系统应用（具体由软件研发中心完成）
客户服务系统设立客户端有以下功能：
1）用户登陆权限管理
2）对监测站和基准站进行管理
3）支持查询数据库数据
4）支持绘制大坝监测相应曲线
5）报警功能
6）日志管理功能
系统平台登入界面（★此图为临时）
智能评估系统示意图（★此图为临时）
数据预警示意图（★此图为临时）
数据查询界面（★此图为临时）
数据图形查看界面（★此图为临时）
5系统特点
（1）无线通信
本案传感器与数据采集传输前端一体化紧密连接，从采集传输前端到后台服务器采用无线自组网络、GPRS通信的方式，实现无线通信，不需布线，节约布线成本，减轻布线负担。
（2）自动监测
本解决方案使用监测终端对监测传感器进行自动数据采集传输到后台分析、显示无需人员现场监测，实现全自动监测。
（3）高能电池、超长待机
本解决方案使用的监测终端采用超大容量高能电池，可持续工作长达2年以上，IP65防护等级，可长期工作。