一、 概述

  我國現(xiàn)有各類水庫84926，其中大型水庫415座，中型水庫2618座，小型水庫81893座。大多數(shù)中小型水庫建于六、七十年代，屬“三邊工程”，一方面大部分水庫防洪標準低、工程質(zhì)量差、淤積嚴重，有效庫容萎縮，處于帶病運行狀態(tài)，另一方面不少水庫已達到或超過設計服役年限，老化嚴重，水庫工程潛在的安全隱患突出。

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。

二、系統(tǒng)組成        

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)亟涤炅俊D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才茂通訊CM3161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。、

三、組網(wǎng)方案

本案采取移動數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕M網(wǎng)方式。

采用這種方式，移動網(wǎng)絡作為核心通訊手段，RTU需要移動通訊設備，中心站只需接入internet。此種方式受地形的干擾小，傳輸距離遠，速度快，帶寬高，通訊設備投入小，運營費用低，非常適合水庫監(jiān)測應用。

移動網(wǎng)絡有多種可選，如GPRS/CDMA/3G網(wǎng)絡，任何一種都能滿足傳輸?shù)囊?，且無需自己架設網(wǎng)絡，都已經(jīng)建設好，GPRS網(wǎng)絡的覆蓋率最高。

對于終端移動通訊設備，本案的RTU產(chǎn)品已經(jīng)內(nèi)置了GPRS通訊模塊。如果需要其他的移動通訊功能，就需要另行添置。

網(wǎng)絡拓展圖：

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)。

產(chǎn)品外觀圖

才茂CM5191 RTU

才茂CM3161 DTU

四、結束語

    水庫大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)，是維護水庫安全生產(chǎn)運行以及防汛工作的重要保障，隨著現(xiàn)代通信技術與測試測量技術的發(fā)展，“數(shù)字水利”的時代已經(jīng)到來。通過先進的網(wǎng)絡監(jiān)測可以實時直觀的觀測水庫的各種變化及涵閘的運行情況，為領導決策提供了直觀的圖像信息，同時改善了觀測、測量工作人員的工作環(huán)境，減少工作人員，真正做到無人值守、少人值班。