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水库大坝安全监测解决方案

背景介绍

水库大坝是防洪安全、供水保障和生态健康的基石，其结构安全直接关系到下游人民生命财产与区域经济社会稳定。

随着服役年限增长、极端天气频发及运行荷载变化，大坝面临渗流异常、坝体变形、结构老化等风险。

传统的人工巡查与分散式监测模式存在效率低、覆盖不全、预警滞后等问题，难以满足现代化水利工程精细化、智能化管理的需求。

因此，构建一个集全面感知、智能分析、精准预警与高效协同于一体的智能化大坝安全监测体系，实现从“被动应对”到“主动防控”的转变，已成为提升水利工程安全管理水平、保障水安全的重要战略任务。

方案介绍

本方案是一套深度融合物联网、大数据、人工智能及BIM/GIS技术的智慧水利安全监测综合技术解决方案。方案旨在实现对水库大坝全要素、全过程的数字化监控与智能化管理。
系统通过在大坝坝体、坝基、溢洪道、闸站等关键部位布设GNSS接收机、振弦式渗压计、雷达水位计、雨量计、视频监控及阵列式位移计等智能传感设备，自动采集大坝形变（表面位移、内部沉降）、渗流（渗压、渗流量、浸润线）、水位、雨量及视频图像等多元数据。

数据经4G/5G、LoRa、北斗等冗余通信网络汇聚至智慧水利云平台，平台利用专业分析模型与AI算法进行深度挖掘与智能研判，实现安全状态的实时评估与风险预警。

同时，平台整合雨水情监测、洪水预报、调度仿真、巡检养护等业务，为水库大坝的标准化、精细化、智慧化管护提供全面技术支撑。

FEATURES OF THE SOLUTION

方案特点

全天候多要素监测

通过部署GNSS、渗压计、水位计、雨量计、视频监控及阵列式位移计等，构建覆盖坝体表面、内部及周边环境的全天候自动监测网络，7×24小时连续获取形变、渗流、水位等关键参数。

高精度变形与渗流监测

GNSS静态定位精度水平±(2.5mm+0.5ppm)，高程±(5mm+0.5ppm)；振弦式渗压计分辨率0.025%F.S，可精准捕捉坝体位移与浸润线变化。

多源融合与智能预警

平台集成专业分析算法与AI模型，对渗压、变形、水位等多源数据进行融合分析与趋势预测，实现风险早期识别与分级预警，预警信息通过短信、平台弹窗、广播等多渠道精准发布。

数字孪生与三维可视化

深度融合BIM、GIS及三维可视化技术，构建大坝数字孪生体，实现监测数据与三维场景的融合展示、动态模拟与交互分析，提升安全监控直观性与决策科学性。

“技防+人防”高效协同

平台强化智能监测（技防），同时通过移动巡检、视频会商、隐患上报等功能赋能现场管理人员（人防）。建立“一库一码”标识体系，打通预警响应“最后一公里”。

冗余通信与低功耗部署

支持5G/4G、LoRa、北斗等多模式冗余通信，适应偏远山区信号盲区；配备太阳能供电系统，确保在野外复杂环境下长期稳定运行。

雨水情监测系统

雨水视频监测一体站主要由库区降雨量监测、库区水位监测、AI视频监控、预警广播和供电系统等组成，利用各种智能感知设备、动态监测和实时采集涉及水库的降水量、库水位监测信息、区域入侵侦测预警，实现7*24小时全天候远程自动监测预警。

大坝安全监测系统

大坝安全监测系统主要建设内容为埋设安装变形标点 /GNSS 坝体位移监测、测压管（渗压计）、量水堰等自动监测仪器设备，对大坝变形、渗压渗流、浸润线监测、渗流量等进行 24 小时的在线数据监测。

变形监测

一般采用安装观测墩人工观测的方式，根据情况也可采用 GNSS方式进行表面变形自动监测。或者在人工观测方式基础上同时增设GNSS自动监测设施，以自动为主人工为辅，监测数据可对比分析，提高效率与可靠性。

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