我國(guó)水庫(kù)大壩具有“六多”的特點(diǎn)。第一，總量多。我國(guó)現(xiàn)有水庫(kù)9.8萬(wàn)座，是世界上水庫(kù)大壩最多的國(guó)家。第二，小水庫(kù)多。我國(guó)現(xiàn)有水庫(kù)中95%的水庫(kù)是小型水庫(kù)。第三，病險(xiǎn)水庫(kù)多。
水庫(kù)安全事關(guān)人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全，黨中央、國(guó)務(wù)院高度重視。多次作出重要指示批示，強(qiáng)調(diào)要堅(jiān)持安全第一，加強(qiáng)隱患排查預(yù)警和消除，在“十四五”時(shí)期解決防汛中的薄弱環(huán)節(jié)，確保現(xiàn)有水庫(kù)安然無(wú)恙。
國(guó)務(wù)院辦公廳《關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)水庫(kù)除險(xiǎn)加固和運(yùn)行管護(hù)工作的通知》強(qiáng)調(diào)加快推進(jìn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固，及時(shí)消除安全隱患，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)警設(shè)施建設(shè)，健全常態(tài)化管護(hù)機(jī)制，確保水庫(kù)安全長(zhǎng)效運(yùn)行。
水利部《關(guān)于健全小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固和運(yùn)行管護(hù)機(jī)制的意見》指出健全小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固和運(yùn)行管護(hù)常態(tài)化機(jī)制，提高小型水庫(kù)安全管理水平。
黨的十九屆五中全會(huì)通過的《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》，強(qiáng)調(diào)統(tǒng)籌發(fā)展與安全，把保護(hù)人民生命安全擺在首位，加快病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固，維護(hù)重要水利基礎(chǔ)設(shè)施安全。
目前，在我國(guó)水庫(kù)管理中，部分地方存在“重建輕管”“以建代管”的現(xiàn)象，小型水庫(kù)的維修養(yǎng)護(hù)不及時(shí)，有的積病成險(xiǎn)，是不符合新時(shí)代特色社會(huì)主義發(fā)展的需要。水庫(kù)管養(yǎng)護(hù)主要存在的問題：
●水庫(kù)管理水平較低，特別是信息化部分；
●大壩風(fēng)險(xiǎn)管理僅停留在人工觀測(cè)；
●除險(xiǎn)加固先進(jìn)技術(shù)研究有待進(jìn)一步提高。
完善水庫(kù)雨水情測(cè)報(bào)設(shè)施和大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施，要建立運(yùn)行管護(hù)長(zhǎng)效機(jī)制，加強(qiáng)運(yùn)行管護(hù)工作。
廈門四信結(jié)合水利部相關(guān)政策指導(dǎo)文件，以及配合客戶在全國(guó)各地實(shí)施大幾百座水電站的實(shí)際項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步完善并優(yōu)化了中小型水庫(kù)安全監(jiān)測(cè)運(yùn)營(yíng)解決方案。
●物聯(lián)網(wǎng)全面感知
基于先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)感知技術(shù)，大數(shù)據(jù)處理及信息化技術(shù)實(shí)現(xiàn)中小水庫(kù)的監(jiān)測(cè)預(yù)警評(píng)估及智能監(jiān)控的技防工程。
●多項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用支撐
在技防的基礎(chǔ)上，建立水庫(kù)安全運(yùn)營(yíng)的信息化檔案管理、巡檢養(yǎng)護(hù)應(yīng)用、應(yīng)急指揮管理，數(shù)據(jù)服務(wù)等業(yè)務(wù)應(yīng)用。
●專業(yè)模型分析
基于3維底板及數(shù)據(jù)，利用數(shù)字孿生技術(shù)及各項(xiàng)專業(yè)水動(dòng)力模型，推演隱患與汛情發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)流域的預(yù)報(bào)及預(yù)演。
系統(tǒng)總體框架
大壩智慧安全監(jiān)測(cè)終端硬件數(shù)據(jù)是信息化平臺(tái)的數(shù)據(jù)來(lái)源。完善各個(gè)致災(zāi)監(jiān)測(cè)項(xiàng)的布設(shè)，做到全面全方位的安全監(jiān)控。硬件的部署有位移傳感終端、水位傳感終端、雨量計(jì)、滲壓滲流監(jiān)測(cè)設(shè)備及視頻監(jiān)控終端等設(shè)備。
水庫(kù)安全系統(tǒng)建設(shè)不僅僅需要硬件設(shè)備的監(jiān)測(cè)支撐，也需要借助信息化軟件系統(tǒng)通來(lái)更快更精準(zhǔn)的發(fā)現(xiàn)和分析問題。建設(shè)一套與其發(fā)展能力相匹配的水庫(kù)安全運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，能夠加強(qiáng)集中管理與監(jiān)控，加強(qiáng)對(duì)動(dòng)態(tài)監(jiān)控能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)大壩安全的變化的及時(shí)預(yù)警。
監(jiān)測(cè)站點(diǎn)建設(shè)
一體化水雨情監(jiān)測(cè)
水雨情監(jiān)測(cè)包括：庫(kù)水位、庫(kù)區(qū)降雨量。監(jiān)測(cè)設(shè)備包括雨量計(jì)、雷達(dá)水位計(jì)或水尺等。
水庫(kù)水雨情監(jiān)測(cè)，水位計(jì)采用非接觸式雷達(dá)水位計(jì)，采用調(diào)頻連續(xù)波（FMCW）的測(cè)距原理，測(cè)距精度達(dá)1Mm；配備上觀測(cè)水尺，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)查看；雨量計(jì)采用翻斗式雨量計(jì)，精度0.1mm\0.2mm\0.5mm可選，設(shè)備穩(wěn)定精度高。
一體化壩體表面監(jiān)測(cè)
壩體表面位移監(jiān)測(cè)針對(duì)大壩安全進(jìn)行大壩地表位移監(jiān)測(cè)，評(píng)價(jià)大壩結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。地表位移監(jiān)測(cè)擬選擇一體化GNSS。
現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)大壩大小按縱斷面布設(shè)點(diǎn)位數(shù)量，建設(shè)GNSS基準(zhǔn)站和監(jiān)測(cè)站。
設(shè)備采用一體化設(shè)計(jì)，集GNSS定位解析、數(shù)據(jù)傳輸、存儲(chǔ)于一體，集成度高，靜態(tài)精度可達(dá)2mm±5ppm。
一體化滲壓監(jiān)測(cè)
滲流壓力監(jiān)測(cè)擬采用一體化大壩滲流壓力監(jiān)測(cè)站，對(duì)壩體各斷面滲流壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，構(gòu)建大壩整體浸潤(rùn)線分布。
現(xiàn)場(chǎng)因地制宜根據(jù)規(guī)劃要求，一般按橫斷面設(shè)置，每個(gè)橫斷面設(shè)置2個(gè)及以上監(jiān)測(cè)點(diǎn)，每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)需鉆孔安裝滲壓計(jì)，鉆孔深度依浸潤(rùn)線深度而定。
滲壓計(jì)采用振弦式滲壓計(jì)，支持長(zhǎng)時(shí)間采集，測(cè)量精度≈0.1%F.S，精度高。
一體化滲流監(jiān)測(cè)
大壩滲流量監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)大壩滲流流量，監(jiān)測(cè)其明流滲流，它關(guān)系到大壩壩體內(nèi)部的安全狀況。
根據(jù)各省的規(guī)劃要求進(jìn)行建設(shè)，一般一個(gè)水庫(kù)大壩至少建設(shè)一個(gè)滲流監(jiān)測(cè)點(diǎn)?，F(xiàn)場(chǎng)需具備量水堰，一般采用直角薄壁堰。
設(shè)備采用磁致伸縮式或超聲波式的，磁致式的精度較高0.1%F.S；超聲波式結(jié)構(gòu)一體式設(shè)計(jì)，無(wú)需配置額外電池、RTU。
視頻監(jiān)測(cè)站
無(wú)線視頻監(jiān)控?cái)M選擇一體化無(wú)線視頻監(jiān)控站，主要針對(duì)大壩壩體現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控等的安全監(jiān)測(cè)預(yù)警工作。
根據(jù)各省的規(guī)劃要求進(jìn)行建設(shè)，每個(gè)水庫(kù)至少建設(shè)1個(gè)視頻觀測(cè)點(diǎn)。以能觀測(cè)到整個(gè)水庫(kù)大壩情況為準(zhǔn)。
一體化無(wú)線視頻監(jiān)控站是通過視頻監(jiān)控大壩現(xiàn)場(chǎng)，并實(shí)現(xiàn)本地儲(chǔ)存且以4G/以太網(wǎng)的傳輸方式把現(xiàn)場(chǎng)情況傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控。
一體化深部位移監(jiān)測(cè)
深部位移監(jiān)測(cè)擬采用一體化位移監(jiān)測(cè)站，對(duì)大壩內(nèi)部不同深度進(jìn)行深部位移監(jiān)測(cè)，對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
國(guó)家土石壩安全監(jiān)測(cè)規(guī)范有規(guī)定安裝縱斷面點(diǎn)位要求，但是一般情況下是作為選擇項(xiàng)，小型水庫(kù)不安裝。
監(jiān)測(cè)設(shè)備采用固定測(cè)斜儀，需要在壩體鉆孔，投放入多節(jié)測(cè)斜儀。若發(fā)生壩體側(cè)移，則可由各節(jié)設(shè)備監(jiān)測(cè)傾斜角得到。
出入庫(kù)流量監(jiān)測(cè)
出入庫(kù)流量監(jiān)測(cè)是對(duì)庫(kù)區(qū)上游河道和出庫(kù)渠道進(jìn)行監(jiān)測(cè)，測(cè)量其出入庫(kù)流量。
國(guó)家土石壩安全監(jiān)測(cè)規(guī)范有規(guī)定安裝縱斷面點(diǎn)位要求，但是一般情況下不做監(jiān)測(cè)。
采用一體化流量監(jiān)測(cè)站，通過雷達(dá)流量計(jì)或超聲波雷達(dá)流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量，計(jì)算求得出入庫(kù)的流量。
無(wú)線預(yù)警廣播系統(tǒng)
無(wú)線預(yù)警廣播系統(tǒng)是在分析預(yù)警系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)分析對(duì)比的基礎(chǔ)上，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果來(lái)決策預(yù)警信息，將預(yù)警信息及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)送到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行廣播預(yù)警。
中小型水庫(kù)安全監(jiān)測(cè)運(yùn)營(yíng)解決方案使用的相關(guān)產(chǎn)品推薦
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●F9164-DZ200集傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集器與 2G/3G/4G、Ethernet、LoRa、Bluetooth、GNSS 等多種通信功能與一體的數(shù)據(jù)采集儀。具有振弦、 RS-232、RS-485、RJ-45、雨量計(jì)等豐富的物理接口。
●雷達(dá)測(cè)量頻率24GHz
●雷達(dá)波速角 11°
●水位量測(cè) 40m，測(cè)量精度 ±2mm，測(cè)量分辨率 1mm
●流速量程 0.1~20m/s，測(cè)速精度 ±0.01m/s;±1%FS，測(cè)量分辨率 0.01m/s
●測(cè)距量程 0～40m， 0～70m
●測(cè)距精度 ± 2mm（0～40m）， ± 5mm（0～70m）
●測(cè)距分辨力 1mm
●雷達(dá)頻率 24GHz
●波速角 11°
監(jiān)測(cè)預(yù)警評(píng)估
監(jiān)測(cè)預(yù)警評(píng)估集合了水庫(kù)監(jiān)測(cè)方案和工情信息管理、傳感器實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、歷史數(shù)據(jù)查看、庫(kù)水位與滲流和大壩位移與滲壓等相關(guān)性分析、預(yù)警評(píng)估流程功能。
智能監(jiān)控系統(tǒng)
智能監(jiān)控系統(tǒng)包括：視頻巡視、閘門監(jiān)控及遠(yuǎn)控、預(yù)警廣播通知、信息展播控制。
預(yù)報(bào)調(diào)度
結(jié)合地形數(shù)據(jù)以及降雨數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)來(lái)水預(yù)報(bào)，通過模型率定結(jié)合短臨降雨預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確預(yù)報(bào)未來(lái)一定時(shí)段內(nèi)的水庫(kù)來(lái)水情況，為水庫(kù)的調(diào)度提供數(shù)據(jù)支撐。
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