一、案例背景

我國是山川、河流眾多的國家，河流湖泊密布，特別是中小河流，錯綜交互，如此眾多的河流，極易造成洪水災害，為防止洪水災害，大力興建水庫。水庫給人們帶來便利的同時也存在巨大的安全問題，水庫蓄水量巨大，一旦發生暴雨極易引發潰壩現象。

江蘇省安徽水科院委托我司對石塘羅、陳郢、趙八港、丘陵區等水庫研發了一套大壩安全在線監測系統。利用物聯網技術對大壩的水位、滲壓、滲流等進行實時在線監測，超限預警，實現24小時無人值守。有助于水利部門有關人員實時動態的掌握水庫運行信息，為水利部門提供相對全面、準確的信息。

二、系統架構

本系統采用正弦式滲流計、滲壓計、閘口開度儀傳感器采集水庫的實時滲流量、滲水壓、水位等參數并通過正弦信號傳輸至水庫安全監測終端MCU進行數據解析存儲，邊緣計算后將有效數據通過4G方式上報大壩安全監測管理平臺，同時傳輸至省級水利監管平臺，異常超標及時推送報警信息，方便運維管理人員進行水庫大壩安全維護，幫助水利局有效的管理水庫動態信息，讓水庫大壩更方便管理，更安全。

三、硬件參數

MTW460SE安全監測信息采集終端

MTW460SI安全監測信息采集終端提供16路正弦接口、 1路RS485接口、2路4~20mA模擬量、2路繼電器控制接口，支持同時接入多個正弦傳感器、模擬量傳感器、RS485傳感器。通過4G或者網口聯網，實現數據實時采集與上傳網絡服務器，實現平臺端的遠程監測。主要應用于水庫結構安全監測場景，可以根據客戶實際應用場景進行定制，滿足客戶定制化需求。

顯示屏界面

滲流監測

在上游入水口處布設1個水位計。選擇三個監測斷面，每個斷面間隔150m。每個斷面設置2個揚壓力孔，每個孔里面放置1個硅壓式揚壓力計，并在每個斷面設置1個數據采集單元。同時在下游壩趾建三角形量水堰。滲流量觀測采用量水堰計觀測，量水堰計布置在排水道側壁上。埋設安裝需配置堰板，儀器置于堰板上游1米以外，安裝位置堰槽側壁開凹槽，儀器固定后凹槽內放置礫石濾水。

點位布置

一般設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。設計堰下水深低于堰口，造成堰口自由溢流。為了獲得準確的觀測成果，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，表面應平整光滑，將堰口靠下游邊緣制成45°角。量水堰的水尺應設在堰口上游，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定,可在水尺上游安裝穩流設備。

滲壓監測

壩體浸潤線監測：選定3個觀測斷面，在每個橫斷面內橫斷面內從壩頂往下游壩坡布置2個測壓管，觀測測壓管內水位，繪制浸潤面，該方法觀測繪制的浸潤面直觀，一目了然。

埋設滲壓計，應采用鉆孔埋設法，鉆孔孔徑約為￠80～100mm。鉆孔孔深要比滲壓計設計埋設高程深40cm以上，成孔后應在孔底灌入粗砂，用透水布內放沙做成砂包裹住滲壓力計放入孔中其上鋪設中細砂。

滲壓計安裝就位后應及時測量滲力計初值，根據滲力計編號和設計編號作好記錄并存檔，嚴格保護好滲力計的引出電纜。

四、系統功能

• 基礎信息：實時顯示當前水壩的基本參數信息，同步本地終端數據，包括水庫容量、水位等信息；

• 數據監測：實時顯示水庫的截面滲流壓力及滲壓壓力、水位等信息，根據傳感器監測數據，實時更新顯示；

• 浸潤線：實時展示截面的各監測點位的當前水庫的水位、壓力面壓力、滲流量等信息；

• 數據分析：實時監測數據自動形成分析折線圖表，根據趨勢走勢有利于直觀分析水庫大壩安全系數，便于及時做出應對措施，防止大壩崩塌；

• 歷史數據：支持按時間查詢不同時段，大壩的水位、滲流壓力等參數，支持歷史數據導出備份。

五、項目現場

六、安裝案例