一、概述
我國現有各類水庫84926,其中大型水庫415座,中型水庫2618座,小型水庫81893座。大多數中小型水庫建于六、七十年代,屬“三邊工程”,一方面大部分水庫防洪標準低、工程質量差、淤積嚴重,有效庫容萎縮,處于帶病運行狀態,另一方面不少水庫已達到或超過設計服役年限,老化嚴重,水庫工程潛在的安全隱患突出。
大壩安全自動監測系統充分利用現代檢測技術、通信技術、網絡技術和計算機技術,通過相應傳感器感知大壩的變形、滲流、應力、水文、氣象等數據,現場的遠程監測終端單元RTU通過無線或有線的方式采集前端傳感器的信號并進行預處理和存儲,根據系統數據傳輸體制要求,RTU自動上報或接收的管理中心的指令后將相關參數報送信息中心,在管理中心對數據進行處理、統計、整編、分析、預警等,提高大壩安全監測的實時性、可靠性和精度,及時預報大壩承受能力和可能發生的事件。同時可通過*的視頻監控系統實時觀測河道、水庫及涵閘等運行情況,為領導決策提供了直觀的圖像信息,系統的建立,可使*門的有關人員實時動態的掌握水庫運行信息,為*門提供盡可能全面、準確的信息。
第二部分方案設計
水庫監測系統是水利管理部門遠程監測水庫的水位、降雨量等實時數據,同時進行視頻遠程監控的有效方式,為保障水庫的安全度汛和安全生產提供準確、及時的現場信息。
水庫監測系統要求能做到水庫水雨情的實時監測、實現水庫的信息化管理,以確保人們的生命和財產安全。
系統要求實時監測水庫庫區的降雨量、實時水位值、視頻監控等,可以實時動態的掌握水庫運行信息并進行預警,當監測到水庫數據異常時,庫區管理部門和*門可及時采取緊急措施進行應急處理。
水庫監測系統利用現代檢測技術、無線通信技術、網絡技術和計算機技術等,通過數據采集終端機實時采集雨量計、水位計的實時雨量和水位數據,同時攝像機實時監測庫區的視頻數據,以確保庫區的安全。
前端采集設備主要是由數據采集終端、無線數據傳輸模塊、雨量計、水位計、攝像機、供電系統等設備組成。由數據采集終端負責采集雨量計、水位計的水情數據,并傳輸到無線數據傳輸模塊進行數據遠程傳輸,由無線路由器為攝像機提供無線網絡,進行視頻數據的遠程傳輸。
大壩安全自動監測系統充分利用現代檢測技術、通信技術、網絡技術和計算機技術,通過相應傳感器感知大壩的變形、滲流、應力、水文、氣象等數據,現場的遠程監測終端單元RTU通過無線或有線的方式采集前端傳感器的信號并進行預處理和存儲,根據系統數據傳輸體制要求,RTU自動上報或接收的管理中心的指令后將相關參數報送信息中心,在管理中心對數據進行處理、統計、整編、分析、預警等,提高大壩安全監測的實時性、可靠性和精度,及時預報大壩承受能力和可能發生的事件。同時可通過*的視頻監控系統實時觀測河道、水庫及涵閘等運行情況,為領導決策提供了直觀的圖像信息,系統的建立,可使*門的有關人員實時動態的掌握水庫運行信息,為*門提供盡可能全面、準確的信息。
網絡拓展圖:
三、系統功能介紹
系統主要由3大部分組成:前端數據采集、無線數據傳輸、中心數據監測。
前端采集部份主要是數據采集模塊進行數據采集,實時采集河流的水位值、采集當地降雨量、圖片抓拍等。于各監測點建設相應的集水位站、雨量站、圖像站于一體的集中監測站點。
無線數據傳輸主要是通過廈門廈門才茂通訊CM3161無線數據傳輸終端,使用移動運營商的2G/3G無線數據網絡來實現,隨著無線通信費用的逐年降低,無線數據傳輸的成本也越來越低,而且使用無線方式可以節省大量的線纜成本和土建施工成本。
中心平臺主要由數據服務器、應用服務器和監控大屏組成。主要實現數據的存儲、計算、分析與監控等功能,及時對前端返回的數據進行處理,實時監測降雨量信息,根據水位及圖像數據及時對下游地區進行洪水災害預警。、
產品外觀圖
才茂CM5191RTU
才茂CM3161DTU
系統功能
多中心多級監測,庫區監控中心與市/縣*同步監測,更準確、更有效地對庫區進行監測;
實時遠程監測水庫水位、雨量、視頻數據,確保水庫安全;
支持實時視頻監控及圖像抓拍;
支持超警戒水位、雨量自動報警、短信通知等功能,可實現無人職守;
自動生成水位、雨量等數據報表,方便查看、分析歷史數據。
四、組網方案
本案采取移動數據傳輸的組網方式。
采用這種方式,移動網絡作為核心通訊手段,RTU需要移動通訊設備,中心站只需接入internet。此種方式受地形的干擾小,傳輸距離遠,速度快,帶寬高,通訊設備投入小,運營費用低,非常適合水庫監測應用。
移動網絡有多種可選,如GPRS/CDMA/3G網絡,任何一種都能滿足傳輸的要求,且無需自己架設網絡,都已經建設好,GPRS網絡的覆蓋率zui高。
對于終端移動通訊設備,本案的RTU產品已經內置了GPRS通訊模塊。如果需要其他的移動通訊功能,就需要另行添置。
五、結論
水庫大壩安全自動監測系統,是維護水庫安全生產運行以及防汛工作的重要保障,隨著現代通信技術與測試測量技術的發展,“數字水利”的時代已經到來。通過*的網絡監測可以實時直觀的觀測水庫的各種變化及涵閘的運行情況,為領導決策提供了直觀的圖像信息,同時改善了觀測、測量工作人員的工作環境,減少工作人員,真正做到無人值守、少人值班。。