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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。大壩安全在線監測主要對大壩形變、滲壓、滲流等進行監測。隨著物聯網時代的發展，傳統的人工巡檢已經無法滿足需求，且滯后性嚴重，往往在事故發生后才后知后覺，急需要機器代替人為值守。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。

貴州某水庫大壩急需通過科學的管理方式代替傳統的人工巡檢，漫途為其搭建了一套大壩安全監測系統，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。

三、硬件參數

1.MTW460SE安全監測信息采集終端

1.1產品介紹

MTW460SE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。

1.2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、壩基楊壓力、圍巖滲透壓力等采集接入。

2.滲流監測

2.1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。同時在下游壩趾建三角形量水堰。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

2.2技術參數

GL-1A型磁致式量水堰計主要技術參數

2.3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

3.1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。