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安徽水库大坝安全监测系统应用案例

阅读数:1565 阅读数:2022-04-29 来源:智慧物联网终端方案服务商 标签: 智慧水务 水务信息化 物联网 大坝安全监测 水库安全监测

一、项目背景

我国是山川、河流众多的国家,河流湖泊密布,特别是中小河流, 错综交互,如此众多的河流,极易造成洪水灾害,为防止洪水灾害, 大力兴建水库。水库给人们带来便利的同时也存在巨大的安全问题, 水库蓄水量巨大,一旦发生暴雨极易引发溃坝现象。安徽某部门委托我司对石塘罗、陈郢、赵八港、丘陵区等水库研发了一套大坝安全在线监测系统。利用物联网技术对大坝的水位、渗压、渗流等进行实时在线监测,超限预警,实现 24 小时无人值守。有助于水利部门有关人员实时动态的掌握水库运行信息,为水利部门提供相对全面、准确的信息。

二、系统架构

本系统采用正弦式渗流计、渗压计、闸口开度仪传感器采集水库的实时渗流量、渗水压、水位等参数并通过正弦信号传输至水库安全监测终端EMCU 进行数据解析存储,边缘计算后将有效数据通过 4G 方式上报大坝安全监测管理平台,同时传输至省级水利监管平台,异常超标及时推送报警信息,方便运维管理人员进行水库大坝安全维护, 帮助水利局有效的管理水库动态信息,让水库大坝更方便管理,更安全。


三、硬件参数

 

1. MTW460SI 安全监测信息采集终端

 

1.1 产品介绍

 

MTW460SI安全监测信息采集终端提供16 路正弦接口、1 路RS485 接口、2 路 4~20mA 模拟量、2 路继电器控制接口,支持同时接入多个正弦传感器、模拟量传感器、RS485 传感器。通过 4G 或者网口联网, 实现数据实时采集与上传网络服务器,实现平台端的远程监测。主要应用于水库结构安全监测场景,可以根据客户实际应用场景进行定 制,满足客户定制化需求。



1.2 显示屏界面




2. 渗流监测

 

2.1 监测原理


在上游入水口处布设 1 个水位计。选择三个监测断面,每个断面 间隔 150m。每个断面设置 2 个扬压力孔,每个孔里面放置 1 个硅压 式扬压力计,并在每个断面设置 1 个数据采集单元。同时在下游坝趾建三角形量水堰。渗流量观测采用量水堰计观测,量水堰计布置在排 水道侧壁上。埋设安装需配置堰板,仪器置于堰板上游 1 米以外,安 装位置堰槽侧壁开凹槽,仪器固定后凹槽内放置砾石滤水。

2.2 点位布置

 

一般设置在集水沟的直线段上,上下游沟底及边坡需加护砌以免漏水,可建造专门的混凝土或砌石引水槽。设计堰下水深低于堰口, 造成堰口自由溢流。为了获得准确的观测成果,堰壁需与引水槽和来水方向垂直,并且直立。堰板采用不锈钢板制成,表面应平整光滑, 将堰口靠下游边缘制成 45°角。量水堰的水尺应设在堰口上游,离堰口距离为 3~5 倍堰上水头,水尺刻变度至 0.1mn ,为使量水堰上游水流稳定,可在水尺上游安装稳流设备。

3. 渗压监测

 

3.1 设计原理

 

坝体浸润线监测:选定 3 个观测断面,在每个横断面内横断面内从坝顶往下游坝坡布置 2 个测压管,观测测压管内水位,绘制浸润面, 该方法观测绘制的浸润面直观,一目了然。

埋设渗压计,应采用钻孔埋设法,钻孔孔径约为¢80~100mm。钻孔孔深要比渗压计设计埋设高程深 40cm 以上,成孔后应在孔底灌入粗砂,用透水布内放沙做成砂包裹住渗压力计放入孔中其上铺设中细砂。渗压计安装就位后应及时测量渗力计初值,根据渗力计编号和设计编号作好记录并存档,严格保护好渗力计的引出电缆。

四、系统功能

基础信息:实时显示当前水坝的基本参数信息,同步本地终端数据,包括水库容量、水位等信息;



   数据监测:实时显示水库的截面渗流压力及渗压压力、水位等信息,根据传感器监测数据,实时更新显示;


浸润线:实时展示截面的各监测点位的当前水库的水位、压力面压力、渗流量等信息;




数据分析:实时监测数据自动形成分析折线图表,根据趋势走势有利于直观分析水库大坝安全系数,便于及时做出应对措施,防止大坝崩塌;


  

  历史数据:支持按时间查询不同时段,大坝的水位、渗流压力等参数,支持历史数据导出备份。



五、项目现场

六、安装案例



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