一、項目背景

隨著社會經濟的迅速發展，我國水資源利用率越來越高，各類水利水電工規模進一步擴大。在抗洪救災、水利發電等方面帶來巨大的經濟和社會效益。但受多種因素影響，大壩的安全問題日益嚴重。大量工程實踐證明，為保證大壩安全、穩固，建議健全大壩安全監測系統具有重要的現實意義。大壩安全在線監測系統能真實的反映大壩的真實運行狀態，有效修正缺陷，維護大壩的安全運行，在抗災、安全預警等方面發揮著重要作用。

漫途大壩安全監測系統，結合物聯網、大數據分析技術對大壩進行實時監測，分析各項指標，建立標準監測方法，助力管理大壩結構安全，降低大壩事故的同時大大減少了運維成本。

二、系統架構

本系統通過采集大壩的滲壓、滲流參數，并通過數采終端將數據發送至云端服務器進行數據分析、處理，控制中心根據服務器傳輸數據進行實時看板展示當前各監測點位的實時健康狀況，監測點滲壓、滲流實時折線圖表分析，異常數據支持微信端及時通知管理人員進行維護，確保大壩正常蓄水，為大壩提供24小時無人在線值守，為大壩正常運作保駕護航。

系統架構

三、硬件參數

1.MTW460安全監測信息采集終端
產品介紹
MTW460安全監測信息采集終端提供多路RS485接口和4~20mA模擬量采集接口，可以接入模擬信號傳感器或是RS485設備。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。
產品參數
采用高性能工業級處理器;
采用金屬碳鋼外殼，防護等級IP65，太陽能供電;
支持RS485串口設備數據采集，支持4~20模擬信號采集、開關量信號采集、繼電器控制輸出;
支持應力、應變、土壓、位移、沉降、傾斜、水文、氣象、壩體溫度、庫水位、孔隙水壓力、繞壩滲流、壩體浸潤線、壩基壓力、圍巖滲透壓力等采集接入；

MTW460SI大壩水庫結構安全監測信息采集終端(EMCU)

2.滲流監測
監測原理
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。同時在下游壩址建三角形量水堰。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。

量水堰計安裝剖面圖

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。

3.滲壓監測
設計原理
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

角色權限管理：支持多級角色管理，多級報警規則配置，領導、管理、運維配置不同等級的報警推送信息；多項目管理：支持同一個賬號管理多個監測項目點，方便管理；設備管理：支持傳感器監測設備添加、刪除、修改，并綁定對應大壩區域，方便管理監測點位；實時采集：滲流量監測、大壩浸潤線監測等模塊，對水庫安全健康狀態進行全方位、實時監測，及時發現水庫安全隱患，進行數據預警并推送消息給相關管理人員；
數據分析：支持形變、滲壓、滲流等傳感值的時段數據分析折線統計展示，并參數標準值，越限進行標注提醒；告警管理：數據越限告警，通過系統平臺、微信、短信、報警器等方式通知對應管理人員、運維人員。根據預警等級，采取不同的報警方式，結合相關責任單位及時采取緊急預案措施，疏散人群，及時轉移，減少事故災害發生；
數字大屏展示：支持數字大屏展示，矢量圖展示各個傳感器的位置分布；滲壓、滲流實時數據及狀態顯示；異常消息大屏消息提醒；設備在線量實時統計；曲線分析各大壩點位的健康狀況；
微信公眾號：支持微信端實時查看多個項目的狀態;異常報警及時微信推送消息，支持多級化報警等級管理；支持實時查看大壩監測點位參數值;并支持曲線圖表展示，支持設備遠程運維管理；

五、應用現場

審核編輯黃宇