一、概述

　　我國現有各類水庫共84926座，其中大型水庫415座，中型水庫2618座，小型水庫81893座。大多數中小型水庫建于六、七十年代，屬“三邊工程”，一方面大部分水庫防洪標準低、工程質量差、淤積嚴重，有效庫容萎縮，處于帶病運行狀態(tài)，另一方面不少水庫已達到或超過設計服役年限，老化嚴重，水庫工程潛在的安全隱患突出。

　　大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)充分利用現代檢測技術、通信技術、網絡技術和計算機技術，通過相應傳感器感知大壩的變形、滲流、應力、水文、氣象等數據，現場的遠程監(jiān)測終端單元RTU通過無線或有線的方式采集前端傳感器的信號并進行預處理和存儲，根據系統(tǒng)數據傳輸體制要求，RTU自動上報或接收的管理中心的指令后將相關參數報送信息中心，在管理中心對數據進行處理、統(tǒng)計、整編、分析、預警等，提高大壩安全監(jiān)測的實時性、可靠性和精度，及時預報大壩承受能力和可能發(fā)生的事件。同時可通過先進的視頻監(jiān)控系統(tǒng)實時觀測河道、水庫及涵閘等運行情況，為領導決策提供了直觀的圖像信息，系統(tǒng)的建立，可使水利部門的有關人員實時動態(tài)的掌握水庫運行信息，為水利部門提供盡可能全面、準確的信息。

　　二、方案設計

　　水庫監(jiān)測系統(tǒng)是水利管理部門遠程監(jiān)測水庫的水位、降雨量等實時數據，同時進行視頻遠程監(jiān)控的有效方式，為保障水庫的安全度汛和安全生產提供準確、及時的現場信息。

　　水庫監(jiān)測系統(tǒng)要求能做到水庫水雨情的實時監(jiān)測、實現水庫的信息化管理，以確保人們的生命和財產安全。

　　系統(tǒng)要求實時監(jiān)測水庫庫區(qū)的降雨量、實時水位值、視頻監(jiān)控等，可以實時動態(tài)的掌握水庫運行信息并進行預警，當監(jiān)測到水庫數據異常時，庫區(qū)管理部門和水利部門可及時采取緊急措施進行應急處理。

　　水庫監(jiān)測系統(tǒng)利用現代檢測技術、無線通信技術、網絡技術和計算機技術等，通過數據采集終端機實時采集雨量計、水位計的實時雨量和水位數據，同時攝像機實時監(jiān)測庫區(qū)的視頻數據，以確保庫區(qū)的安全。

　　前端采集設備主要是由數據采集終端、無線數據傳輸模塊、雨量計、水位計、攝像機、供電系統(tǒng)等設備組成。由數據采集終端負責采集雨量計、水位計的水情數據，并傳輸到無線數據傳輸模塊進行數據遠程傳輸，由無線路由器為攝像機提供無線網絡，進行視頻數據的遠程傳輸。

　　大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)充分利用現代檢測技術、通信技術、網絡技術和計算機技術，通過相應傳感器感知大壩的變形、滲流、應力、水文、氣象等數據，現場的遠程監(jiān)測終端單元RTU通過無線或有線的方式采集前端傳感器的信號并進行預處理和存儲，根據系統(tǒng)數據傳輸體制要求，RTU自動上報或接收的管理中心的指令后將相關參數報送信息中心，在管理中心對數據進行處理、統(tǒng)計、整編、分析、預警等，提高大壩安全監(jiān)測的實時性、可靠性和精度，及時預報大壩承受能力和可能發(fā)生的事件。同時可通過先進的視頻監(jiān)控系統(tǒng)實時觀測河道、水庫及涵閘等運行情況，為領導決策提供了直觀的圖像信息，系統(tǒng)的建立，可使水利部門的有關人員實時動態(tài)的掌握水庫運行信息，為水利部門提供盡可能全面、準確的信息。

　　網絡拓展圖：

　　三、系統(tǒng)功能介紹

　　系統(tǒng)主要由3大部分組成：前端數據采集、無線數據傳輸、中心數據監(jiān)測。

　　前端采集部份主要是數據采集模塊進行數據采集，實時采集河流的水位值、采集當地降雨量、圖片抓拍等。于各監(jiān)測點建設相應的集水位站、雨量站、圖像站于一體的集中監(jiān)測站點。

　　無線數據傳輸主要是通過廈門廈門才茂通訊CM3161無線數據傳輸終端，使用移動運營商的2G/3G無線數據網絡來實現，隨著無線通信費用的逐年降低，無線數據傳輸的成本也越來越低，而且使用無線方式可以節(jié)省大量的線纜成本和土建施工成本。

　　中心平臺主要由數據服務器、應用服務器和監(jiān)控大屏組成。主要實現數據的存儲、計算、分析與監(jiān)控等功能，及時對前端返回的數據進行處理，實時監(jiān)測降雨量信息，根據水位及圖像數據及時對下游地區(qū)進行洪水災害預警。、

　　產品外觀圖：

才茂CM5191RTU

才茂CM3161DTU

　　系統(tǒng)功能

　　·多中心多級監(jiān)測，庫區(qū)監(jiān)控中心與市/縣水利局同步監(jiān)測，更準確、更有效地對庫區(qū)進行監(jiān)測；

　　·實時遠程監(jiān)測水庫水位、雨量、視頻數據，確保水庫安全；

　　·支持實時視頻監(jiān)控及圖像抓拍；

　　·支持超警戒水位、雨量自動報警、短信通知等功能，可實現無人職守；

　　·自動生成水位、雨量等數據報表，方便查看、分析歷史數據。

　　四、組網方案

　　本案采取移動數據傳輸的組網方式。

　　采用這種方式，移動網絡作為核心通訊手段，RTU需要移動通訊設備，中心站只需接入internet。此種方式受地形的干擾小，傳輸距離遠，速度快，帶寬高，通訊設備投入小，運營費用低，非常適合水庫監(jiān)測應用。

　　移動網絡有多種可選，如GPRS/CDMA/3G網絡，任何一種都能滿足傳輸的要求，且無需自己架設網絡，都已經建設好，GPRS網絡的覆蓋率最高。

　　對于終端移動通訊設備，本案的RTU產品已經內置了GPRS通訊模塊。如果需要其他的移動通訊功能，就需要另行添置。

　　五、結論

　　水庫大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)，是維護水庫安全生產運行以及防汛工作的重要保障，隨著現代通信技術與測試測量技術的發(fā)展，“數字水利”的時代已經到來。通過先進的網絡監(jiān)測可以實時直觀的觀測水庫的各種變化及涵閘的運行情況，為領導決策提供了直觀的圖像信息，同時改善了觀測、測量工作人員的工作環(huán)境，減少工作人員，真正做到無人值守、少人值班。