引水工程安全监测系统解决方案厦门辰迈智慧科技有限公司目录一、 项目背景 3二、 系统概述 3三、 方案介绍 33.1建设意义 33.2系统拓扑图 43.3系统组成 5四、 系统监测简介 54.1深部位移监测 54.2水位水温监测 64.3表面位移（裂缝）监测 74.4视频监测 74.5渗透压力监测 74.6 土壤含水率监测 84.7气象监测 9五、 系统特点 9六、 平台功能展示 10一、 项目背景"引通济安”工程是引调通口河流域水资源为安昌河流域补充生活生产及生态供水的一项民生工 程工程拟在通口河唐家山堰塞坝上游右岸1.1公里处以隧洞取水，在北川羌族自治县擂鼓镇麻柳 湾村苏宝河右岸凤凰山出洞入河，隧洞全长约12公里，出口高程687m，设计最大引水流量8立方 米每秒工程估算总投资为4.43亿元，项目工期计划49个月，是四川省单洞断面最小、最长的水 利工程隧洞四川分布着多个地震多发带，有龙门山地震带、攀西地震带、松潘地震带、岷江断裂带等多条 主要地震带，从地质条件来看，紧靠堰塞坝体上游侧右岸山体，在持续暴雨和强降水条件下发生泥 石流的可能性较大，在此背景下，需要建立一套集远程测量、远程数据自动获取、数据处理、数据分 析和预测预报于一体的安全监测系统，提高安全监测自动化水平、实时获取监测目标状态能力、分 析和预测预报效果。
二、 系统概述安全监测系统利用各种传感器如位移传感器（表面及深部X风速、风向、空气温湿度、土壤含 水率、雨量计、视频网络监测等专业设备，基于遥感技术RS、地理信息系统GIS及安全监测技术， 以一定范围（区域）的滑坡、泥石流及崩塌等地质灾变体为监测对象，对其变形破坏信息和灾变诱 发因素信息实施连续、实事、动态的监测，及时获取全面准确的数据通过对变形因素、相关因素 及诱因因素信息的相关分析处理，对灾变体的稳定状态和变化趋势做出判断，同时揭示滑坡、泥石 流、崩塌的空间分布规律，对未来可能发生灾害的地段（点）做出预测，从而协助相关管理部门的 地质灾害调度工作，减少生命财产的损失三、 方案介绍3.1建设意义引水工程在施工期和运行期的安全与否，将直接关系工程效益的发挥和人民的生命财产安全， 引水隧洞在施工期的变形、渗流、应力变化情况以及通水后的结构和运行安全，堰塞坝体及泄流槽 岸坡的变形、渗流状况等都是设计、施工和管理部门十分关心的问题，只有通过设置监测设施来获 取引水隧洞等建筑物的实测性态值，并对其进行分析、评价，才能判断其运行安全或安全程度，并 在发现异常和危险迹象后，及时采取有针对性的补救措施。
另外，为了掌握施工支洞在施工期和运行期的运行状态，并为输水隧洞主洞设计和施工提供有 益的参考数据，降低工程在施工期和运行期的风险，需对引水隧洞的施工支洞进行必要的安全监测 便于快速掌握与安全密切相关的技术指标的最新动态，保障施工人员及下游人民群众的生命财产安 全3.2系统拓扑图安全监测主要由一体化监测站设备、现地通信设备、用户自建的监控中心配合基于物联网技术、 云计算的监测与预警云服务平台、用户终端信息设备及应用软件等主要部分组成电*瞄示球机 阕量计水也水福传沌氏计3.3系统组成安全监测系统由数据采集子系统、数据传输子系统、数据处理子系统、安全监测平台、辅助子 系统等系统组成1） 数据采集系统数据采集系统由机箱、数据采集终端、太阳能板、蓄电池、各类传感器（雨量、水位、流量、应力、土壤含水率、拉绳位移、测斜仪、风速、风向、 空气温湿度、水温、渗压等）、摄像机、防雷器等组成，采用太阳能供电，根 据不同应用场合选择相应的传感器，实时采集降雨量、表面位移、深部位移、 视频、地下水位、应力应变、土壤含水率、风速风向、空气温湿度、渗压、 水温、视频等要素，并按规定格式上传2） 数据传输系统数据传输系统可采用GPRS/3G/4G/5G、NB-IOT、无线电台、无线网桥、北斗卫星、ZIGBEE/LORA 等方式，具体根据当地网络情况及应用选择合适的传输方式。
3） 数据处理系统数据处理系统可连续实时接收监测站上传的数据，设备远程管理、数据召测等功能，可与第三 方数据库进行对接4） 监测预警系统监测预警系统监测系统和预警系统组成，监测系统展示现场监测传感器采集回来的数据，而预 警系统则发布预警信息四、系统监测简介4.1深部位移监测深部位移量是对边坡内部结构的位移的直接反应，是影响坝体稳定的重要因素系统采用一组 内部测斜仪对结构体内部结构的变形进行实时、连续的监测，所用设备为固定式测斜仪监测点位 的选取需要结合地质勘查报告和现场地形情况确定仪器采用打孔安装方式，采用钻孔机打孔时孔 径要求大于75mm，孔深要求穿过最下一层基岩在每个孔位不同深度安装一组（N支）内部测斜 仪，仪器沿着铅垂线的方向在变形面的指定勘测位置进行安装配合自动化数据采集设备，可以自 动、连续地监测，安装多个传感器可以获得沿测斜管轴向的扰度变形剖面图辰也曾志C-ltiH ¥Al双向固定测斜仪安装在垂直的测斜管中，以测量不同深度处的水平/垂直方向位移采用双向3 点固定测斜仪，可同时测量3处不同深度位置的垂直和水平方向位移启口张兰！莉II4.2水位水温监测水位自动监测站实时监测引水隧洞和堰塞坝体泄流槽上下游水位及水温，进行触发式动 态监测。
使用GPRS/CDMA/SMS/北斗卫星等通讯方式进行数据传输，可通过本地或远程 读取监测站存储的数据，支持远程管理、命令下发等功能电缱 ►4.3表面位移（裂缝）监测表面位移（裂缝）自动监测站实时监测滑坡体裂缝位移变化量，表面位移（裂缝）测量是滑坡 体自动监测的重点内容，选点主要考虑滑坡体上部后缘，兼顾滑坡面内局部阶梯面有明显裂缝处， 进行触发式动态监测使用GPRS/CDMA/SMS/北斗卫星等通讯方式进行数据传输，可通过本地或远 程读取监测站存储的数据，支持远程管理、命令下发等功能4.4视频监测为满足监测项目以一种监测手段为主，同时要有其他手段昵验的要求，增设视频站，以便在 资料分析和解释时互相印证，确保监测资料的完整性和可靠性，可使用网桥、有线、3G/4G/5G等传 输4.5渗透压力监测渗压监测站主要用于监测滑坡体、堤坝的孔隙水压力或液体液位，监测数据可通过GPRS、北斗卫星短信等通信方式传输到安全监测平台；也可使用LORa组网，经监测站无线网关汇聚后将数据远 传监测站由数据太阳能电池板、内置电池、遥测终端机、渗压计及一体化安装支架组成，其渗压 计主要部件均采用特殊钢材制造，适合在各种恶劣环境使用，标准的透水石选用带50微米小孔的烧 结不锈钢制成；遥测终端机采用太阳能电池板浮充锂电池的方式进行供电，提供多种功耗控制功能。
4.6 土壤含水率监测土壤含水率自动监测站在监测坡体内安装多只土壤湿度传感器，实时采集不同深度的土壤含水 饱和度，使用GPRS/CDMA/SMS/北斗卫星等通讯方式进行数据传输，可通过本地或远程读取监测站 存储的数据，支持远程管理、命令下发等功能4.7气象监测五要素气象站是按照国际气象组织（WMO ）气象观测标准设计、生产的标准气象站适用于气 象、环境监测、交通运输、农林、水文、地质灾害等诸多领域监测数据使用GPRS/CDMA/SMS/北 斗卫星等通讯方式进行数据传输，可通过本地或远程读取监测站存储的数据，支持远程管理、命令 下发等功能五、系统特点♦开放式结构具有良好的扩展性，方面后续系统可不断地升级完善♦时段化处理系统可预置多个时段，将实时数据转化为时段数据♦ GIS模块以GIS技术为支撑，建立数据空间和属性特征的拓扑关系，实现地图查询管理，界面友好，操作 简单灵活，功能组织条块合理♦可拓展性系统总体结构设计上采用新的设计理念，增强了系统的灵活性、可升级性和均衡性系统以模块 式结构为核心，软件在基于数据库的原则下纳入分屏技术，适合未来发展的需求•灵活的硬件配置：用户可以任意升级、更换被控硬件设备，而不需要更换软件。
♦抗干扰性：抗电磁干扰的能力强，保证系统在野外强电磁干扰的恶劣环境下能可靠运行•故障自动检测：系统具备故障自动检测功能，提高系统的健壮性六、平台功能展示位移实时监测功能■ 实时显示最新一周的实时的位移偏移量和位移原数据偏移坐标单位为mm，符合实际监测情况数据显示准确、清晰;■ 坐标轴添加了辅助平行线，便于看清数据，时间的范围:v . H-lwwtr 0 . hBrAqs «• a ntfrtKU ft a ajMMtA■财副*二H fl 曜噂廿晚H：WWW[iQin-u位移变化过程线■ 在每幅图的数据下方都有显示监测点位分布图■ 数据变化曲线中存在感应，鼠标放在上面可以显示时间和偏移数据警戒线也设置了 感应，鼠标放在警戒线的一端，就可以显示此警戒线的数值；■ 通过下拉菜单，能看到速度和加速度的实时数据，速度和加速度每天产生一个数据， 在图表的右侧显示最新的十组速度和加速度数据fflP£ft;SLioenj9er£R 点出 JSWrm.LLi了EI■山呻蜒F ffl史丈憧丈而葛程H正 a .摩水&晓根濯成a摩状&湄武二l BI现律怪佳史障e fl世g拓 r fl佐卷科眩&■瞄咀二£ a &顷硒C .使拶五e .位临咬*r fll JTJEfllffiJfiiea ■浸砌院在鼻:-Wt I「嫉・普螂* [―右携»耳•月曰1右点峥旧网环作1MOYiI-ii用 LZfl1211^58湘"顷HrEftM4122W.22010.01.2fi11；3ft5B4-122M.12010-04-MTMfcM412257.6枷。
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