Умное водное хозяйство

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

Key Advantages

Бесконтактный мониторинг уровня воды в водохранилище: 80 ГГц высокоточный радарный уровнемер, точность измерения ±3 мм, не подвержен влиянию волн и плавающих объектов, длительный межсервисный интервал.

Визуальный мониторинг рабочего состояния в реальном времени: интегрированное устройство радара и HD-камеры, данные об уровне воды накладываются на видеоизображение в реальном времени, что позволяет действительно "видеть ясно и измерять точно".

Intelligent analysis of dam seepage: Submersible level gauges monitor the water level in seepage pressure wells behind the dam, combined with reservoir water level data for seepage flow inversion analysis, with automatic alarm for abnormal seepage.

北斗+4G双链路传输：偏远山区水库优先采用北斗卫星短报文传输，4G覆盖区域实现双链路互备，确保汛期数据不中断。

Солнечная автономная энергосистема: микромощный RTU-терминал в сочетании с солнечной панелью и литий-ионным аккумулятором, не требует внешнего питания, подходит для безэлектрных условий в горных районах.

Интеграция системы "четырех предупреждений": прогноз (предсказание притока воды), предупреждение (сигнализация о превышении лимитов), предварительное моделирование (имитация регулирования водохранилища), планы действий (взаимодействие при реагировании на чрезвычайные ситуации).

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 водохранилищ и плотин

Решение для системы мониторинга безопасности водохранилищ и плотин, основанная на радарном уровнемере, визуальной радарной камере и интеллектуальном RTU-терминале телеметрии, создает автоматизированную сеть мониторинга, охватывающую множество параметров, таких как уровень водохранилища, фильтрация, деформация тела плотины, гидрометеорологическая обстановка. Она предоставляет оперативные, точные и надежные данные для обеспечения безопасной эксплуатации водохранилища и управления паводковыми сбросами, являясь ключевой инфраструктурой для построения системы "четырех предвидений" ("сы юй") для малых и средних водохранилищ.

Контекст создания системы мониторинга

В Китае насчитывается более 98 000 водохранилищ различных типов, из которых более 95% составляют малые и средние. Большинство из них были построены в 50-70-х годах прошлого века, они стареют, управление ими слабое, и они считаются угрозой безопасности, "как вода над головой". Министерство водного хозяйства четко требует достичь полного охвата мониторингом и прогнозированием гидрометеорологической обстановки для крупных и средних водохранилищ, а также ключевых малых водохранилищ к концу 2025 года, продвигая строительство потенциала "четырех предвидений".

Традиционное управление водохранилищами зависит от ручных обходов и наблюдений персонала. Во время паводков и ливней персоналу трудно добраться до объектов, данные наблюдений несвоевременны, риски для безопасности велики. Крайне необходимо построить автоматизированную систему мониторинга безопасности для реализации современной модели управления водохранилищами, сочетающей "человеческую защиту и техническую защиту".

Архитектура системы мониторинга

Слой восприятия: Радарный уровнемер, визуальный радар, пьезометр, датчик смещения, дождемер, датчики качества воды и др.
Слой сбора и передачи данных: RTU-терминалы серии Hero V9, поддержка двухканальной передачи 4G/Бэйдоу, автономное питание от солнечной энергии
Платформенный слой: Облачная платформа мониторинга безопасности водохранилищ, хранение данных, интеллектуальный анализ, GIS-визуализация, выпуск предупреждений
Прикладной слой: Экран оперативного контроля, мобильное приложение, SMS-оповещения, взаимодействие с планами действий при ЧС, поддержка принятия решений по регулированию

Ключевые модули мониторинга безопасности плотин

Автоматический мониторинг уровня водохранилища

На верхнем бьефе плотины устанавливается высокоточный радарный уровнемер 80 ГГц для бесконтактного измерения уровня водохранилища с точностью ±3 мм, не подверженный влиянию волн, плавающих предметов, ледяного покрова. Визуальный радар одновременно предоставляет видеоизображение перед плотиной в реальном времени, данные об уровне накладываются на видео, реализуя "видимый уровень воды".

Система автоматически сравнивает уровень с ограничительным паводковым уровнем, расчетным паводковым уровнем и проверочным паводковым уровнем, выдавая многоуровневые предупреждения при превышении.

Мониторинг фильтрации в теле плотины

В наблюдательных скважинах за фильтрацией на нижнем бьефе устанавливаются погружные уровнемеры для мониторинга изменений уровня пьезометрического давления в основании и теле плотины в реальном времени. Система с помощью модели корреляционного анализа "пьезометрическое давление - уровень водохранилища" автоматически выявляет аномальную фильтрацию, срабатывая при превышении допустимого градиента фильтрационного давления.

Поддерживает совместный анализ данных по пьезометрическому давлению в нескольких точках, построение карт изолиний фильтрационного поля, наглядно отображая состояние фильтрации в теле плотины.

Комплексный мониторинг гидрометеорологической обстановки

Интегрирует опрокидной дождемер, датчики температуры/атмосферного давления для мониторинга количества осадков и метеоусловий в зоне водохранилища в реальном времени. В сочетании с моделью прогноза притока воды с верховий прогнозирует приточный расход на ближайшие 6-24 часа.

Предоставляет данные для регулирования водохранилища по всей цепочке "осадки - сток - приток - уровень водохранилища".

Видеонаблюдение и AI-распознавание

Визуальный радарный уровнемер имеет встроенную HD-камеру (более 2 Мп), осуществляющую круглосуточное наблюдение за ключевыми участками: гребнем плотины, водосбросом, водовыпускными сооружениями и др.

Поддерживает AI-анализ изображений для автоматического распознавания аномальных событий: трещин на гребне, признаков оползней, незаконной рыбалки/купания и т.д.

Преимущества решения для мониторинга

"Видимое" водохранилище: Визуальный радар реализует интеграцию данных об уровне и видео в реальном времени, покончив с "слепым управлением и измерением"
Круглосуточная автоматическая работа: Автономное питание от солнечной энергии + передача через Бэйдоу, позволяет вести непрерывный мониторинг даже в горных районах без электричества и сети
Интеллектуальное оповещение: Совместный анализ множества параметров, автоматическое многоуровневое оповещение об аномальной фильтрации, превышении уровня
Быстрое развертывание: Бесконтактный монтаж, не требует остановки работы водохранилища, развертывание на одном водохранилище занимает 1-2 дня

Ключевые характеристики системы мониторинга

Бесконтактный мониторинг уровня воды в водохранилище: 80 ГГц высокоточный радарный уровнемер, точность измерения ±3 мм, не подвержен влиянию волн и плавающих объектов, длительный межсервисный интервал.
Визуальный мониторинг рабочего состояния в реальном времени: интегрированное устройство радара и HD-камеры, данные об уровне воды накладываются на видеоизображение в реальном времени, что позволяет действительно "видеть ясно и измерять точно".
Intelligent analysis of dam seepage: Submersible level gauges monitor the water level in seepage pressure wells behind the dam, combined with reservoir water level data for seepage flow inversion analysis, with automatic alarm for abnormal seepage.
北斗+4G双链路传输：偏远山区水库优先采用北斗卫星短报文传输，4G覆盖区域实现双链路互备，确保汛期数据不中断。
Солнечная автономная энергосистема: микромощный RTU-терминал в сочетании с солнечной панелью и литий-ионным аккумулятором, не требует внешнего питания, подходит для безэлектрных условий в горных районах.
Интеграция системы "четырех предупреждений": прогноз (предсказание притока воды), предупреждение (сигнализация о превышении лимитов), предварительное моделирование (имитация регулирования водохранилища), планы действий (взаимодействие при реагировании на чрезвычайные ситуации).

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