才茂通信水庫(kù)大壩智能在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用方案

▋前言

水庫(kù)安全度汛一直是我國(guó)防汛抗洪的難點(diǎn)和重點(diǎn)，中小型水庫(kù)的安全度汛已成為當(dāng)前全國(guó)防汛工作的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，大部分水庫(kù)缺少必要的安全監(jiān)測(cè)等設(shè)施，檢查手段落后，隱患很大。一旦發(fā)生局部暴雨洪水，極易引發(fā)潰壩事件，輕則造成財(cái)產(chǎn)損失，重則造成重大人員傷亡或毀滅性災(zāi)害。

截止2018年底，全國(guó)已建成各類水庫(kù)98822座，然而大多數(shù)中小型水庫(kù)建于六、七十年代，屬“三邊工程”，一方面大部分水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)低、工程質(zhì)量差、淤積嚴(yán)重、有效庫(kù)容萎縮，處于帶病運(yùn)行狀態(tài)，另一方面不少水庫(kù)已達(dá)到或超過設(shè)計(jì)服役年限、老化嚴(yán)重，水庫(kù)工程潛在的安全隱患突出。

▋系統(tǒng)概述 

為實(shí)現(xiàn)我國(guó)建設(shè)“數(shù)字水利”的目標(biāo)，才茂通信率先與水利行業(yè)龍頭企業(yè)合作，將云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)緊密結(jié)合，建立一套智能化、自動(dòng)化、信息化的水庫(kù)大壩安全在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸、實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警等功能，對(duì)保障水庫(kù)大壩的安全運(yùn)營(yíng)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

通過建設(shè)實(shí)用、可靠的水庫(kù)安全、水位、雨量監(jiān)測(cè)等防汛信息采集系統(tǒng)，掌握山洪災(zāi)害的區(qū)域分布、影響程度、風(fēng)險(xiǎn)區(qū)劃等狀況。確定危險(xiǎn)區(qū)和預(yù)警指標(biāo)，進(jìn)一步完善監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)和群測(cè)群防體系，為山洪災(zāi)害的預(yù)報(bào)預(yù)警、做好防災(zāi)減災(zāi)工作提供準(zhǔn)確的基本信息。顯著增強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)能力和風(fēng)險(xiǎn)管理能力，最大限度地減少人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，為構(gòu)建和諧社會(huì)、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提供安全保障。

研制的水庫(kù)大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要應(yīng)用產(chǎn)品為水位計(jì)、水位計(jì)讀數(shù)儀、滲壓計(jì)、振弦讀數(shù)儀連接、數(shù)據(jù)分析軟件、無(wú)線4G通信設(shè)備等，針對(duì)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程進(jìn)行安排布點(diǎn)。

▋監(jiān)測(cè)項(xiàng)目一覽表 

▋系統(tǒng)功能效果

1.對(duì)除險(xiǎn)加固過程中的防滲加固、地震液化、自動(dòng)化觀測(cè)等各項(xiàng)工程效果進(jìn)行必要檢測(cè)監(jiān)測(cè)。
2.加固后防洪庫(kù)容增加，水庫(kù)的削峰和滯峰能力增強(qiáng)，在大洪水來(lái)臨后可以蓄峰部分洪峰，保證下游河道不被過度的沖刷，降低河流區(qū)域生態(tài)環(huán)境的惡化。

3.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理與查詢應(yīng)用系統(tǒng)；可對(duì)所監(jiān)測(cè)的大壩變形和地下水的信息進(jìn)行查詢和有效管理，分別進(jìn)入相應(yīng)的管理數(shù)據(jù)庫(kù)。
4.服務(wù)水準(zhǔn)安全報(bào)警系統(tǒng)：根據(jù)大壩的測(cè)試結(jié)果，與經(jīng)驗(yàn)值、理論計(jì)算值等進(jìn)行綜合分析，根據(jù)預(yù)警機(jī)制，對(duì)大壩的安全狀況進(jìn)行評(píng)估，如超過預(yù)警值，則進(jìn)行報(bào)警。為決策部門提供相應(yīng)參數(shù)依據(jù)，為有關(guān)方面提供相關(guān)的信息，以制定相對(duì)應(yīng)的防災(zāi)救災(zāi)對(duì)策。

▋監(jiān)測(cè)意義 

1、及時(shí)把握水庫(kù)大壩的安全狀態(tài)，評(píng)定大壩的穩(wěn)定性，并結(jié)合支護(hù)結(jié)構(gòu)的運(yùn)營(yíng)階段的工作狀態(tài)，識(shí)別支護(hù)結(jié)構(gòu)的損傷程度評(píng)定支護(hù)結(jié)構(gòu)的安全、可靠性與耐久性；

2、為運(yùn)營(yíng)、維護(hù)、管理提供決策依據(jù)，可以使得既有大壩支護(hù)工程的技術(shù)改造決策更加科學(xué)、改造技術(shù)方案的設(shè)計(jì)更加合理、經(jīng)濟(jì)；

3、驗(yàn)證大壩支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建造理論與方法，完善相關(guān)設(shè)計(jì)施工技術(shù)規(guī)程，提高大壩工程設(shè)計(jì)水平和安全可靠度，保障結(jié)構(gòu)的使用安全，具有重要的社會(huì)意義、經(jīng)濟(jì)價(jià)值和廣泛的應(yīng)用前景；

4、進(jìn)一步分析水庫(kù)大壩變形特點(diǎn)，掌握大壩受相關(guān)工程在實(shí)施過程影響程度，保證施工安全和施工質(zhì)量，確保大壩的穩(wěn)定，驗(yàn)證治理工程的效果，進(jìn)行必要的大壩監(jiān)測(cè)工作十分重要。

▋才茂無(wú)線4G路由器介紹

工業(yè)級(jí)4G/3G/2G WIFI無(wú)線路由器，是一款帶無(wú)線局域網(wǎng)WIFI，1個(gè)WAN口，4個(gè)以太網(wǎng)口RJ45接口，工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)的無(wú)線網(wǎng)關(guān)。設(shè)備應(yīng)用于中小企業(yè)上網(wǎng)，家庭上網(wǎng)以及工業(yè)設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸。設(shè)備支持局域網(wǎng)WIFI功能（802.11 a/b/g/n）和廣域網(wǎng)3G/4G/WIFI無(wú)線網(wǎng)絡(luò)功能，同時(shí)系統(tǒng)加載了廣域網(wǎng)通信VPN隧道、WIFI局域網(wǎng)傳輸?shù)陌踩J(rèn)證等安全功能，實(shí)現(xiàn)無(wú)線局域網(wǎng)和無(wú)線廣域網(wǎng)的無(wú)縫連接，為用戶提供高速、安全、可靠的移動(dòng)寬帶服務(wù)。設(shè)備采用高性能的工業(yè)級(jí)MIPS通信處理器，以嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為軟件支撐平臺(tái)，系統(tǒng)集成了全系列從邏輯鏈路層到應(yīng)用層通信協(xié)議，支持VPN（包括PPTP+L2TP+MPPE和IPSEC+GRE）,IPTABLE防火墻，靜態(tài)及動(dòng)態(tài)路由，PPPOE，PPP server及PPP client，DHCP server及DHCP client，DDNS，防火墻，SNAT/DNAT，DMZ主機(jī)，WEB配置，支持APN/VPDN，支持上電自動(dòng)撥號(hào)，自動(dòng)維護(hù)通信鏈路，保證鏈路永遠(yuǎn)在線，支持自動(dòng)定時(shí)上線和下線，定時(shí)開關(guān)機(jī)等功能。

該產(chǎn)品整機(jī)采用工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)；系統(tǒng)帶有看門狗WDT保護(hù)，另外加載了系統(tǒng)監(jiān)測(cè)保護(hù)SWP（System Watch Protect）；產(chǎn)品通過電力3000V電擊測(cè)試；產(chǎn)品擁有維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定的專利技術(shù)，確保設(shè)備永遠(yuǎn)在線；經(jīng)過嚴(yán)格的設(shè)計(jì)、測(cè)試和16年的實(shí)際應(yīng)用，產(chǎn)品性能穩(wěn)定可靠。

▋總結(jié)

在線監(jiān)測(cè)水庫(kù)大壩經(jīng)過除險(xiǎn)加固后，壩體內(nèi)的浸潤(rùn)線走勢(shì)。此監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能直接測(cè)量出每個(gè)測(cè)點(diǎn)的水位高度，并且能對(duì)各個(gè)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整合分析，得出整個(gè)大壩內(nèi)浸潤(rùn)線的走勢(shì)圖，這樣就能直觀向客戶的提供監(jiān)測(cè)預(yù)警信號(hào)。

系統(tǒng)建成后，將解決河流中上游洪水威脅，實(shí)現(xiàn)庫(kù)堤結(jié)合防洪體系，為水利樞紐電站的調(diào)度決策提供充分的理論依據(jù)，保障防洪安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。