Решение для системы мониторинга безопасности плотин водохранилищ
The reservoir dam safety monitoring system is centered on IoT sensing technology. It deploys intelligent sensing devices such as radar water level gauges, visual radar cameras, piezometers, and submersible level sensors on the dam body and reservoir area. Key safety indicators, including reservoir water level, seepage flow, dam displacement, and rainfall, are collected in real-time via RTU telemetry terminals. The data is transmitted through dual 4G/BeiDou links to the reservoir safety monitoring cloud platform, enabling comprehensive perception, intelligent early warning, and emergency response coordination for dam safety. This provides technical support for the "four-prevention" (forecasting, warning, simulation, and contingency planning) system construction in small and medium-sized reservoirs.
Overview
Кратко
The reservoir dam safety monitoring system is centered on IoT sensing technology. It deploys intelligent sensing devices such as radar water level gauges, visual radar cameras, piezometers, and submersible level sensors on the dam body and reservoir area. Key safety indicators, including reservoir water level, seepage flow, dam displacement, and rainfall, are collected in real-time via RTU telemetry terminals. The data is transmitted through dual 4G/BeiDou links to the reservoir safety monitoring cloud platform, enabling comprehensive perception, intelligent early warning, and emergency response coordination for dam safety. This provides technical support for the "four-prevention" (forecasting, warning, simulation, and contingency planning) system construction in small and medium-sized reservoirs.
Key Advantages
Challenges
- Among China's 98,000 reservoirs, small and medium-sized ones account for over 95%. Most of these lack automated safety monitoring facilities and still rely on manual inspections.
- В период паводков и сильных дождей ручной осмотр опасен и несвоевременен, не позволяет осуществлять круглосуточный непрерывный мониторинг.
- The development of hidden dangers such as seepage and displacement in dam structures is slow, and the low frequency of manual observations makes it difficult to capture abnormal trends.
- Monitoring data is scattered across different paper ledgers, lacking a unified platform for comprehensive analysis and trend assessment.
Results
- Провинциальный проект мониторинга безопасности малых водохранилищ: установка радарных уровнемеров и RTU-терминалов на 156 малых водохранилищах (2-го типа) для автоматического мониторинга уровня воды и предупреждения о превышении паводковых ограничений, сокращение времени реагирования на предупреждения в паводковый период с 4 часов до 15 минут.
- A medium-sized reservoir dam safety monitoring upgrade in a city: Deployed visual radar water level gauges + seepage pressure monitoring + video surveillance. The system successfully detected an abnormal increase in seepage flow in the dam body, issuing a warning 72 hours in advance to prevent a potential hazard.
- Проект по объединению в сеть и мониторингу группы водохранилищ в горном районе уезда: 42 водохранилища подключены к единой платформе мониторинга, что позволяет управляющим водохранилищами в любое время просматривать текущую гидрологическую обстановку каждого водохранилища через мобильное приложение, сокращая объем инспекционных работ на 60%.
Подробности решения
Решение для системы мониторинга безопасности плотин водохранилищ
Решение для системы мониторинга безопасности водохранилищ и плотин представляет собой комплексную автоматизированную сеть, основанную на радарном уровнемере, визуальной радарной камере и интеллектуальном RTU-терминале. Она обеспечивает оперативный сбор данных по уровню воды, фильтрации, деформации тела плотины и гидрометеорологической обстановке, что является ключевым элементом для построения системы «четырех предвидений» для малых и средних водохранилищ.
Контекст создания системы мониторинга
В Китае насчитывается более 98 000 водохранилищ, большинство из которых — малые и средние, построенные в прошлом веке. Их старение и слабое управление создают угрозу безопасности. Для перехода от ручного управления к современной модели «человеческая защита + техническая защита» крайне необходимы автоматизированные системы мониторинга безопасности водохранилищ.
Архитектура системы мониторинга
Слой восприятия
Радарный уровнемер, визуальный радар, пьезометр, датчик смещения, дождемер, датчики качества воды.
Слой сбора и передачи
RTU-терминалы серии Hero V9, поддержка двухканальной передачи 4G/Бэйдоу, автономное питание от солнечной энергии.
Платформенный слой
Облачная платформа мониторинга, хранение данных, интеллектуальный анализ, GIS-визуализация, выпуск предупреждений.
Прикладной слой
Экран оперативного контроля, мобильное приложение, SMS-оповещения, взаимодействие с планами действий при ЧС.
Ключевые модули мониторинга безопасности плотин
Автоматический мониторинг уровня водохранилища
На верхнем бьефе устанавливается высокоточный радарный уровнемер 80 ГГц для бесконтактного измерения уровня с точностью ±3 мм. Визуальный радар одновременно предоставляет видеоизображение в реальном времени, реализуя «видимый уровень воды». Система автоматически сравнивает уровень с паводковыми лимитами и выдает многоуровневые предупреждения.
Интеллектуальный анализ фильтрации в теле плотины
В наблюдательных скважинах устанавливаются погружные уровнемеры для мониторинга пьезометрического давления. Система использует модель корреляционного анализа «давление — уровень» для автоматического выявления аномальной фильтрации. Поддерживается совместный анализ данных и построение карт изолиний фильтрационного поля.
Комплексный гидрометеорологический мониторинг
Система интегрирует дождемер и датчики температуры для мониторинга осадков и метеоусловий. В сочетании с моделью прогноза притока воды она прогнозирует расход на ближайшие 6-24 часа, предоставляя данные для регулирования водохранилища по всей цепочке «осадки — сток — приток».
Видеонаблюдение и AI-распознавание для плотин
Визуальный радарный уровнемер имеет встроенную HD-камеру для круглосуточного наблюдения за ключевыми участками: гребнем плотины и водосбросом. Поддерживается AI-анализ для автоматического распознавания трещин, признаков оползней или незаконной деятельности.
Рекомендуемая конфигурация оборудования
| Объект мониторинга | Рекомендуемое оборудование | Технические особенности |
|---|---|---|
| Уровень водохранилища | Визуальный радарный уровнемер | Радар + HD-камера, бесконтактный, точность ±3 мм |
| Вспомогательный уровень | Радарный уровнемер | 26G/80G, подходит для мониторинга уровня воды в нижнем течении реки |
| Мониторинг пьезометрического давления | Погружной уровнемер | Нержавеющий зонд, диапазон 0-200 м, точность ±0.1% ПШ |
| Сбор данных | RTU Hero V9 (гидрологическая версия EC32) | Специализированный для гидрологии, поддержка протокола SL651, двухканальная связь Бэйдоу+4G |
| Удаленные водохранилища | Микромощный RTU с автономным питанием | Солнечная энергия + литий-ионный аккумулятор, непрерывная работа более 3 лет |
Преимущества решения для мониторинга водохранилищ
«Видимое» водохранилище
Интеграция данных об уровне и видео в реальном времени покончила со «слепым управлением и измерением».
Круглосуточная автоматическая работа
Автономное питание от солнечной энергии и передача через Бэйдоу обеспечивают непрерывный мониторинг в удаленных районах.
Интеллектуальное оповещение
Совместный анализ множества параметров и автоматическое многоуровневое оповещение об аномалиях.
Быстрое развертывание
Бесконтактный монтаж не требует остановки работы водохранилища, развертывание занимает 1-2 дня.
Ключевые характеристики системы
- Бесконтактный мониторинг уровня воды: 80 ГГц высокоточный радарный уровнемер с точностью ±3 мм, не подвержен влиянию волн и плавающих объектов.
- Визуальный мониторинг в реальном времени: Интегрированное устройство радара и HD-камеры, данные об уровне воды накладываются на видеоизображение.
- Интеллектуальный анализ фильтрации плотины: Мониторинг уровня в пьезометрических скважинах с автоматическим оповещением об аномальной фильтрации.
- Бэйдоу+4G двухканальная передача: Обеспечивает надежную передачу данных в отдаленных горных районах и в период паводков.
- Солнечная автономная энергосистема: Микромощный RTU-терминал с солнечной панелью и аккумулятором для работы в условиях отсутствия электросети.
- Интеграция системы «четырех предупреждений»: Прогноз, предупреждение, предварительное моделирование и планы действий для комплексного управления безопасностью.
Approach
Как мы внедряем интеллектуальные решения пошагово.
Оценка безопасности и проектирование
Комплексная оценка конструкции плотины, фильтрации и деформаций; разработка плана автоматизированного мониторинга
Установка датчиков и сбор данных
Монтаж уровнемеров, пьезометров и датчиков перемещения на критических участках; автоматический сбор через RTU
Платформа мониторинга и оповещения
Развертывание платформы управления безопасностью с визуализацией, анализом трендов и многоуровневыми предупреждениями
Аварийное управление и долгосрочное ТО
Организация усиленного мониторинга в паводковый период и планов аварийного реагирования
Готовы оптимизировать бизнес?
Свяжитесь с нами — наша команда предложит решения под ваши задачи.
Связаться