水库大坝安全智能监测系统

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1.建设目标
建立对大坝安全监测各项指标的评价标准,并在此基础上对大坝进行综合评价,回答大坝安全与否这一关键问题。其次,实现对各类监测数据自动采集和实时处理,根据监测数据和评价结果对大坝安全状态进行实时预警。将牵涉到大坝安全的各类数据通过构建统一的数据库进行存储,并通过统一的系统进行调用和管理。
基于此,针对水库砌石拱坝这一特定坝型,在大坝安全智能监测系统中,应用前沿分析技术和经典方法相结合对大坝安全进行综合诊断,通过实施先进的监测手段和设备,提升对大坝安全状态的感知能力,并将系统高度集成,采用独立编码开发,通过对最新算法进行编程,实现核心技术的领先目标,建立一套适合本工程的大坝安全监测预警和实时安全评估系统,争创全国领先水平。同时,通过监测设备标准化拟定、底层数据库规范和技术指标构建、预留开放式系统接口等措施,实现本项目的可推广性,为福建省推广应用该类系统提供引领示范。
2.建设任务
建设大坝安全监测系统监测设备
补充完善水库大坝坝前水温、坝体位移、大坝应变等监测设施,实现数据实时采集处理,并能进行实时分析,实时评价水库大坝。实现水库大坝安全监测信息化、智能化的要求。
建立大坝综合评价系统轮胎标签
现有大坝安全监测项缺乏对监测值的评价标准和综合判断。针对砌石拱坝这一特定坝型的大坝完全监测问题,综合拟定坝体监测项的监控指标,对大坝实时运行情况进行动态评估,评价内容包括位移测值、趋势判断、裂缝计开度变化等控制指标,通过对异常项数的统计给出整体大坝安全度评价标准,并可按时、按需输出系统监测报告,建立一套适合本工程的大坝安全综合评价系统。
大坝安全监测信息集成系统建设
基于分布式数据库、时序数据库、空间数据库、数据仓库等数据库领域与构建技术,建立监测数据、业务数据、基础数据、空间数据、标准库、模型库等大数据方案的主题数据库。实现大坝安全数据的存储、快速访问、计算与分析挖掘,最终在此基础数据库层面上,
建立一套大坝安全管理规范框架结构和技术标准解决方案,实现多元数据融合应用,切实提高水库数据运行效率。
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建设大坝数据中心库、视频监控与大坝巡检、大坝安全信息化三维模块展示系统以及配套的相应的软硬件配套设施,调度中心、机房及会商视频环境改造等。
水库防雷接地升级改造
对水库、启闭机房、调度大楼防雷接地进行升级改造,包括电源线路电涌保护、信号线路电涌保护、监控线路电涌保护、智能电涌(雷电)防护监测管理系统和等电位接地改造等。
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3.总体框架
按照大坝自身特点和最新大坝安全监测相关规范要求,贯彻目标导向和问题导向,充分利用国内外最新先进实用可靠的大坝监测新技术新手段,通过增设自动监测设备并对原有监
测项目进行改造升级,建立水库大坝安全的评价准则,实现从人工监测、自动监测到智能监测的提升,达到对大坝安全性态的实时监测、评价和预警,为大坝的安全蓄水、安全防汛服务。大坝安全智能监测系统建设拟实现的功能:
①实现对坝体表面位移、大坝裂缝、绕坝渗流、大坝应变等监测重要运行数据的实时采集、传输、计算、分析,实时掌握大坝运行状况;csmate
②直观显示坝体表面位移、大坝裂缝、绕坝渗流、坝肩渗漏量等监测内容的实时状态,历史数据查询和当前数据展示,为相关人员提供简单明了,直观有效的信息;猪食槽
③一旦出现异常情况,坝体表面位移、大坝裂缝、绕坝渗流、大坝应变等超限,可以通过大屏监测点颜闪烁提醒、短信发送相关人员提醒,及时响应。
④系统采用B/S软件架构,建立一套大坝安全管理规范框架结构和技术标准解决方案,为系统推广应用提供技术标准和规范框架。
水库大坝安全智能监测系统整体框架,由感知层、传输层、基础设施层、数据中心、应用层、门户六个层次及标准规范和信息安全两大体系组成。总体架构依据目前最新的信息化
技术,同时兼顾未来的技术发展,保证技术的可持续演化,使得系统具备良好的实用性、先 进性、扩展性、移植性及开放性。
(1)门户
门户是整个的统一入口,包括统一的PC、移动门户及大屏等,为流域和大坝管理机构提供个性化的定制门户。
(2)应用层
应用层包括业务应用和展示,业务应用分别按三维信息化模块、大坝安全监测分析预警模块、数据中心库模块、设备及人员管理模块和大坝设备自动控制模块等提供各类应用系统,满足管理机构的管理需求。基于BIM+WebGIS对库区及大坝三维信息数据、监测数据、预警预报数据、分析结果、调度指挥应用进行展示。应用层中嵌套重点的大坝安全智能监测模型层,包括多元非线性回归、机器学习、人工智能算法模型等监测数据分析方法来判别大坝的安全状况以及应急处理预案模型。
(3)数据中心
数据中心是通过对水库数据资源的全面梳理,整合水库、水利部门及相关单位的数据,充分共享社会信息(地理空间信息和资源信息等),构建形成省水库大坝安全智能监测综合数据库:包括监测数据主题库、业务数据主题库、基础数据主题库、空间数据主题库、标准库、模型库等,同时结合关系型数据库和大数据库两类数据库管理软件形成综合数据库的存储、管理容器,为公共服务创新及科学决策提供支撑。
(4)基础设施层
基础设施层包括中控机房、支撑环境设施和基础设施。中控机房由机架式标准机柜平台、展示系统和监控系统三大模块组成;支撑环境设施包含机房服务器、防火墙、交换机、数据库软件、基础支撑软件等。
(5)传输层
智能传输层包括监测传感器信号的传输网、传输卫星定位信号、传输部门内外部数据的互联网络等手段。
(6)感知层
基于物联感知与控制技术,驻站监测和移动监测相结合的一体化立体监测监控技术,建设形成大坝安全监测智能感知体系,实现对水库运作过程的及时、全面、准确、稳定的监测、监视和监控。
(7)标准规范体系
标准规范是保障大坝安全智能监测的各个组成部分能够协调一致地工作,是保障各类信息互联互通,是保障项目建设过程和运维管理的规范、有序、高效的重要基础。标准规范充分利用已有国标和行标,参 考引进国际上的先进标准,补充建设部分必要的项目标准。
(8)信息安全体系
在全面分析和评估省水库管理各要素的价值、风险、脆弱性及所面临的威胁基础之上,遵照《中华人民共和国网络安全法》和等级保护制度的要求,结合水库实际,构建智慧水库信息安全体系,保障系统安全、运行稳定可靠。

本文发布于:2023-07-23 22:58:52,感谢您对本站的认可!

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