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水庫大壩安全監(jiān)測
發(fā)布時間:2021-10-20
大壩建造在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、巖土特性不均勻的地基上,在各種荷載的作用和自然因素的影響下,其工作性態(tài)和安全狀況隨時都在變化。傳統(tǒng)大壩監(jiān)測系統(tǒng)由于受到氣候、壞境、安全等因素的制約,不能及時、準(zhǔn)確的了解大壩安全相關(guān)數(shù)據(jù)。如果出現(xiàn)異常,又不被及時發(fā)現(xiàn),其后果不堪設(shè)想。
大壩安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的自動化、全方位監(jiān)測系統(tǒng)不僅能克服這些因素,更能全天候、實時監(jiān)測,保證大壩安全的運行狀態(tài)同時,更是保障人民生命財產(chǎn)安全,充分發(fā)揮工程效益的強力手段。
水庫大壩安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)整合了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、傳感器技術(shù)、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)和數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計技術(shù),通過結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等傳感器對壩體、壩肩、壩區(qū)岸坡等多項安全數(shù)據(jù)進(jìn)行實時自動測量。在前端物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)做初步邊緣計算后,再把處理過的數(shù)據(jù)通過過4G無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆品?wù)器進(jìn)行計算分析。當(dāng)測量數(shù)據(jù)超出設(shè)定的安全閾值時,可通過聯(lián)動策略進(jìn)行預(yù)警和聯(lián)動控制。整個監(jiān)測系統(tǒng)可全自動化完成,通過合理的計算和分析對大壩的安全運營管理進(jìn)行評估和預(yù)警,以確保大壩的安全。
水庫大壩安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)主要由傳感器和物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、云服務(wù)器、平臺軟件三大部分組成。
前端傳感器將數(shù)據(jù)通過RS485信號傳輸給物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān),網(wǎng)關(guān)對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步邊緣計算后再通過4G無線網(wǎng)絡(luò)信號傳輸?shù)皆品?wù)器進(jìn)行分析統(tǒng)計。當(dāng)測量數(shù)據(jù)超出設(shè)定的一級閾值時,通過視頻采集設(shè)備抓拍現(xiàn)場的照片推送到后端軟件,當(dāng)測量數(shù)據(jù)超出設(shè)定的二級閾值時,可通過短信和電話的形式通知相關(guān)負(fù)責(zé)人,當(dāng)測量數(shù)據(jù)超出設(shè)定的閾值時,可聯(lián)動控制前端執(zhí)行設(shè)備,打開或關(guān)閉對應(yīng)的閥門??蛻艨稍诤蠖塑浖喜榭疵總€測點的實時監(jiān)測數(shù)據(jù)、抓拍照片、預(yù)警信息及現(xiàn)場實時監(jiān)控畫面,還可下載相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計報表及數(shù)據(jù)分析報告。
絕對位移監(jiān)測站: GNSS:
振弦式位移計: 拉線式位移站:
通過對“表面位移監(jiān)測”、“內(nèi)部變形監(jiān)測”,系統(tǒng)性解決水庫大壩安全。
表面位移監(jiān)測系統(tǒng):
大壩壩的表面絕對位移可以采用GNSS監(jiān)測系統(tǒng),結(jié)合表面相對位移傳感器進(jìn)行監(jiān)測。
GNSS位移站通過北斗/GPS導(dǎo)航定位信號進(jìn)行空間后交會測量,確定底面監(jiān)測點的三維坐標(biāo);表面位移站監(jiān)測壩體表面兩點之間的相對位移情況,通過觸發(fā)是采集或者實時采集的方式上報信息值監(jiān)控中心,數(shù)據(jù)傳輸通過無線/北斗通訊傳輸。
內(nèi)部變形監(jiān)測系統(tǒng):
壩體內(nèi)部形變通過導(dǎo)輪固定測斜儀監(jiān)測,導(dǎo)輪固定測斜儀連接桿連接完成后,安裝在測斜槽對應(yīng)位置,用于監(jiān)測大壩內(nèi)部形變,及時針對可能出現(xiàn)的風(fēng)險。
壩體內(nèi)部埋入測量應(yīng)力的土應(yīng)力計,用于測量壩體長期溫度變化帶來的壩體應(yīng)力結(jié)構(gòu)的具體數(shù)據(jù),及時應(yīng)對可能存在的風(fēng)險