智慧水利解决方案

水库安全运行云监测预警系统解决方案

时间:2021-07-01 作者: 浏览次数:2021次

水库安全度汛一直是我国防汛抗洪的难点和重点,大部分中小型水库缺少必要的水雨情测报及大坝安全监测等设施,检查手段落后,隐患很大,水库自动监测的问题亟待解决;水库自动监测系统实现了洪情、旱情动态监测、大坝安全运行监测、险情预警应急、洪水预报调度和日常工作协同,为水库的安全管理与运行调度提供及时准确的信息,及时预警,为相关部门和领导科学决策提供依据,提高水库工程管理的效率和质量。 


智慧水库云监测系统


水库云监测系统对中小型水利工程控制区域的水雨情、坝体、周岸等工况现场有效监测,通过多通道动态监测装置、多线程接收系统以及安全监测物联网管理平台系统构成整体解决方案。系统是由在线实时采集设备(硬件采集系统)、多网通道传输(网络系统)及水库云监管(软件系统)等组成。可实现全天候无间断的水雨情、现场实景、大坝安全运行等在线监测。通过物联网、水利专网、互联网、卫星通道等网络通道,为日常防汛预警、应急异地沟通联络等多个场景提供网络服务。


水库云监管系统


(1)水库水雨情、图像一体化监测站系统:适用于水利管理部门远程监测水库的水位、降雨量等实时数据,同时支持远程图像监控,为保障水库的适度蓄水和安全度汛提供了准确、及时的现场信息。 


(2)大坝安全监测系统:提供大坝表面位移、测缝、渗压、白蚁等实时监测,分析坝体与坝坡的稳定性,通过对监测数据的分析,给出库区健康状况的评价成果,以及对异常状况发出预警预报。


(3)水库监测预警系统:实现基于水利一张图的宏观展示、综合监测、预警分析、应急管理、防洪预报调度、安全运行管理、办公协同等功能;


(4)卫星网络通道作为日常备用和汛期应急网络传输方案,保障数据语音通道畅通。


水库水雨情、图像一体化监测站系统:


水库水雨情、视频图像一体化监测系统通过安装部署自动监测水雨情图像一体站,实现多个水库库区的实时汛情及现场工况的动态监控,基于水库安全运行监测预警平台的水雨情服务功能,提供监测预警、动态查询分析及防洪预报等一站式服务,既适用于大中型水库的单库信息服务,也适用于不便于常驻现场值守的小型水库群体服务。


自动监测水雨情图像一体站采用一杆式设计,全部设备安装在一根由镀锌钢管制成的立柱上。该站以多通道遥测终端为核心,配置翻斗式雨量传感器、雷达水位计、图像视频摄像头、通信终端、太阳能电源系统、以及避雷系统,实现水库水位、雨量及现场工况图像信息的自动采集和自动传输。


大坝安全监测系统:


大坝安全监测自动化系统以“多网联动+水利工程安全监测”为指导,针对性研发水库安全健康及险情监测预警系统。该监测系统是基于高精度态势感知智能传感物联网,主动监测工程安全参数的细微变化,分析工程安全状态及演变趋势,通过云平台及移动互联网推送实时信息及安全警示。


恒润安水库库区安全在线监测预警及评价系统是水库库区正常运行的重要保证,无论是已建水库还是在建水库,该系统是保证其安全运行的有效的措施。


恒润安大坝安全监测系统包括基于微芯桩的大坝安全监测系统和白蚁监测系统。系统基于智慧水库平台搭建,可独立运行。主要检测范围包括可实现变形监测(包括水平位移监测、垂直位移监测、倾斜监测)、坝体浸润线监测、振动监测、白蚁监测等指标。大坝安监设备主要由微芯桩传感器、外联传感器、采集测站、iSafety分析系统构成,为工程安全提供软硬件一体化、一站式的数据自动采集、在线安全健康诊断、定时的安全监测评价报告、实时警示及精细化安全管理服务。


该系统具有无线传输、自我供电、无需维护人员、无需配备监控设备、售后方便、安装简单的特点。数据信息通过采集测站无线传输至iSafety云平台,客户通过手机或电脑客户端软件访问监测信息,同时可查看现场监控照片。



水库监测预警系统:


水库监测预警系统是基于水利一张图的综合监控,以B/S架构为展示,包括数据库建设、数据采集、实时监测、预警预报、统计分析、系统管理等功能。






系统架构图:




系统特点:


▸远程监测水位、大坝、闸门、现场视频、雨情、水质、来水及库容预测等数据;


▸支持远程图像、视频监控,为水库的安全管理与运行调度提供及时准确的信息;


▸及时预警,保障水库的适度蓄水和大坝安全;


▸一定程度上缓解水资源短缺、洪旱灾害、生态环境恶化等问题。


主要功能特点:


综合监控:


(1)雨情监控分析


在地图上显示雨量站点分布,各站可显示瞬时雨量、小时累积雨量、日累积雨量、场降雨累计雨量信息,点击站点可进一步显示该雨量站的月逐日雨量、年雨量,并可根据需要定制雨情报表。对发生暴雨站点启动告警。


(2)水情监控分析


在地图上显示水位(水文)站点分布,各站可显示实时水位信息,点击站点可进一步显示该站的日、月、年及指定时段的水位过程线,出现水位接近或超过超汛限水位时,启动不同级别告警。


(3)形变位移、渗压监控


对大坝、堤防的坝体变形及渗压渗流监控。由于坝体形变监控主要模式为坝体一定区域范围的密集点位监控,故监控展示分为宏观大地图显示险点标红、局部区域仿真展示监测点实时监测信息,点击各监测点,可查看监测过程线,智能分析形变渗漏危险情况。


(3)白蚁监控


地图显示白蚁入侵点的位置,并及时通知告警管理人员。可查看历史白蚁入侵记录。


(4)视频监控


地图显示个视频点分布,点击视频点,可实时查看现场视频信息。可通过AI识别,实现工程运行捕捉、水体漂浮物监控、运行捕捉等增强功能,丰富视频监控技术手段。


(5)闸门控制


地图实时显示正在运行水闸的闸门开度信息,可选择某闸门,实时查看电气运指标、闸门开度、上下游计算水位等,可根据权限设定,远程控制该闸门的启闭。


(6)泵站监控


地图实时显示正在运行泵站各机组启停状态、电量、管道流量、上下游水位等信息,可选择某泵站,实时查看该泵站详细的机电指标,可根据权限设定,远程控制该泵站的启闭或向现场操控人员发送启停命令。


信息管理:


(1)工情信息


对水利工程标准化管理,按标准化格式整理存档各个水利工程基本信息内容。


(2)巡检管理


设定现场巡检路线,通过手机APP自动记录到达现场时间,可拍照保存巡检结果。


(3)危险区管理


对危险隐患的地区进行相关信息记录管理,对危险区范围内的水利工程进行重点监管。


(4)资产管理


固定设施的检查、维修、更换和防盗管理


(5)安全档案管理


安全规范、安全检查、安全考核评价等相关信息管理。


分析决策


(1)工程运行安全评价分析


对发生告警的关联水利工程进行综合安全评价分析,可查看工程相关的监控数据,综合分析该水利工程的行洪能力和安全运行评价。


(2)洪水预报


根据当地综合气象水文及地形因素,选择合适的水文模式,提供洪水预报自动模拟和人机交互调参功能,及时得出预测预报结论,为防汛抗旱的科学决策提供依据。


(3)应急响应


根据受灾预案,调用相应的应急预案,记录灾前、灾中、灾后应急成果,综合评价应急响应能力,为灾后修复及科学调整相关方案提供依据。


后台支撑服务


(1)数据汇聚入库


实时接收多来源符合的各类数据传输标准规范的站点数据,对数据进行解码、校核、过滤、入库等工作,提供数据查询统计和人工矫正等功能。


(2)统一身份认证


本平台可接入已建信息化软件系统,通过统一身份认证设定,可实现一个用户账号,通过平台通道直接访问其他软件系统。


(3)地图运行服务


提供多种显示模式的地图发布服务、地图要素基本信息管理拓扑管理服务、地图操作工具服务,二三维地图资源的整合服务等。


(4)物联网运维


通过物联平台,对满足物联标准的监控设备进行全面有效的信息采集、监控、维护和升级,即时发现、诊断和修复设备故障,确保各设备及子系统处于最佳运行状态。



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