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应用设计

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水库大坝监测预警管理系统-解决方案

水库大坝监测预警管理系统-解决方案

唐山平升电子技术开发有限企业
2021/11/16 16:15:27

整体解决方案

平升电子的水库大坝监测预警管理系统解决方案由大坝安全监测、水雨情自动测报、闸门远程控制、水质在线监测4类测站构成。

该系统可帮助水利局和水库管理部门全面掌握大坝的变形、渗流、环境量等情况,实时监测水库水雨情,远程控制闸门开关、视频监控现场实况,实现水库防汛和大坝安全监测和预警,为水库安全鉴定、水库除险加固方案制定和防汛指挥调度提供数据依据,同时满足水库管理现代化的需要。

方案一:

LoRa转4G/5G/北斗组网。监控分站信息通过LoRa网络发送至监控主站,再由主站通过4G/5G/北斗网络上报至各级监控中心平台。

    

水库安全监测.jpg

     

方案二:

4G/5G/北斗组网+App对接。所有测站设备统一上报至水库管理部门监管平台,再通过WebService/OPC/数据库对接省级水利厅监管平台。

4G/5G/北斗组网+App对接

     

方案三:

4G/5G/北斗组网。各测站设备直接上报至各级监控中心平台。

    

4G/5G/北斗组网

    

系统功能

▊ 远程监测水库安全关键数据,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)

              渗流(渗流压力、渗流量)

              环境量(上下游水位、降水量、气温、水温)

              压力(应力)

? 水雨情: 库区降雨量、水库水位

? 闸  门: 闸位、闸前后水位、瞬时和累计流量、每个启闭机的运行状态、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

   

▊ 视频监控现场实况

? 闸门运行状态、水库水雨情实况、大坝周边环境等。

  

▊ 智能控制闸门,三种控制方式可切换

? 远程手控:通过监管App远程控制闸门的升、降,提高时效性;

? 逻辑自控:根据水库水位,自动升、降闸门,实现自动化运行;

? 本地手控:通过闸门控制终端的按键操控,方便闸门现场调试。

  

▊ 异常自动报警,及时发现安全隐患

监测数据越限、监测设备故障、供电异常、通信中断时,自动报警。

报警限值可通过App设置。

  

▊ 自动定时巡测,特殊情况下主动选测

? 非汛期且水库大坝运行稳定时,系统自动定时测量,采集、上报周期可任意设置。

? 汛期或大坝出现安全隐患等特殊情况下,可通过中心App对重点监测部位实施任意频次测量。

  

▊ 智能运算处理,综合统计分析,按管理要求生成各种图表

? 自动存储历史数据,统计日、月、年报表。

? 统计分析渗压、水位、雨量等物理量的历年最大值和最小值、变幅、周期、年平均值及年变化趋势等。

? 综合分析,生成物理量过程曲线、分布图和相关图等,方便直观分析与判断。

  

▊ 具备人工测量接口,可进行补测、比测

? 大坝变形观测频次少,也可采用人工监测,将观测数据输入监管App;

? 重要的监测量(如渗压、雨量等)除了自动外,还需要人工比测,以检验自动化测量的正确性和准确性。

     

各测站设备

    

大坝安全监测站


说明:

1. 上图以中小型土石坝为例,依据SL551-2012《土石坝安全监测技术规范》而设计。

2. 大坝主要分为土石坝和混凝土坝。

土石坝全监测必设项目:变形监测,渗流监测,压力/应力监测(中小型土石坝非必测),环境量监测。

混凝土坝安全监测必设项目:环境量监测,变形监测,渗流监测,应力、应变及温度监测。

3. 太阳能或市电两种供电方式可选。

   

水雨情自动测报站

闸门远程控制站

水质在线监测站

    

系统App

平升水库大坝监测预警管理系统,对水库水雨情、大坝安全等参数进行全天候实时在线监测, 自动汇总分析前端测站数据,异常马上发布预警信息。

该平台的运行,为水库的安全管理与运行调度提供及时准确的信息,为相关部门和领导科学决策提供数据支撑。

     

一张图综合展示,辅助管理

    

综合展示水库的降雨量、水位,大坝的变形、渗流、渗压、视频/图像等参数,方便管理人员直观了解水库运行情况。

   

★ 省、市、县级

    

总览所有水库分布位置及运行状态;汇总水库运行关键指标:库容、蓄水量、超汛限情况等

    

★ 水库管理单位

   

全方位展示库区实景;自动生成水雨情、大坝安全参数的变化趋势曲线

    

   

   

    

持续稳定的获取准确数据,智能报警

    

全天候实时监测,数据达到报警值,界面马上弹出报警提示,同时向管理员手机发送报警短信。并根据越限数值,启动不同级别的报警,争取安全时间,迅速采取措施。

   

大坝安全监测界面、水雨情监测界面

    

   

    

巡检管理,辅助人员调度

    

在线发布巡检任务、查询巡检记录,同时支撑人工巡检数据手动录入,以检验自动监测数据的正确性和准确性。

   

巡检管理界面

    

   

    

多角度统计分析,生成各种所需的年、月、日报表

   

多种图表形式展现,为水库管理单位提供水库运营中的各种曲线图表,辅助分析决策;

历史数据即时存储,可查询任意时段历史数据。

   

统计报表界面

      

系统优势

★ 成熟对接全部省水文监管平台

    ? 采用标准水文规约的省平台

    ? 在水文监测数据通信规约(SL651-2014)基础上做了扩展的四川、山西、湖南、河北省平台

  

★ 通过水利部权威检测

    ? 水文监测数据通信规约(SL651-2014)

    ? 四川省水文测报系统技术规约(SCSW008-2011)

    ? 特殊区域水文、水资源数据安全采集系统RTU追加测试

    ? 水文自动测报系统设备 遥测终端机(SLT180-2015)/(SLT180-1996)

    

★ 4G/5G、北斗双通道通讯,数据传输更可靠

    ? 4G/5G信号正常时,监测终端自动选用4G/5G网络与中心通信。

    ? 极端恶劣天气导致4G/5G信号差或网络中断时,监测终端启用北斗通信。

   

★ 多种上报协议可选

    ? 支撑标准水文、水资源、MQTT、环保等对上通信规约/协议,其它通讯协议可定制。

   

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审核编辑(
王静
)

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