1. 方案介绍
大坝水库渗压在线监测系统是一种基于物联网与传感技术的水工安全监测解决方案,专门用于实时监测大坝坝体内部或坝基的孔隙水压力(渗压)变化。系统通过布设振弦式或电阻应变式渗压计,实现对大坝内水体渗流状态、浸润线位置及坝体稳定性的动态监测,从而及时发现渗漏、软化、管涌等潜在隐患,保障大坝安全运行。
2. 监测目标
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实时掌握大坝坝体或坝基内部渗压状态变化;
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判断渗流路径、变化趋势、浸润线位置上升情况;
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为防渗加固、隐患排查、水库调度提供数据依据;
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防范渗透破坏,提升大坝、水库运行安全等级。
3. 需求分析
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大坝结构庞大,人工巡检效率低,需部署自动化在线系统;
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监测数据需远程传输,适配中心平台与多端查看;
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要求设备具备长期运行稳定性、抗干扰能力和高精度采集性能;
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多点布设,支持大坝全断面、多深度、多区域组合监测。
4. 监测方法
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在坝体、坝基或坝后布设振弦式渗压计,通过专用钢导管埋设到指定深度;
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利用数据采集器采集多个点位的数据,并通过4G模块上传至平台;
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平台实现数据可视化展示、历史查询、趋势分析及自动预警。
5. 应用原理
渗压计受孔隙水压力变化引起腔体变形,进而改变内部测量元件(振弦或应变片)的输出信号,转换为电信号后由采集主机接收、记录,并通过无线方式上传至云端平台。通过分析不同时间、不同部位的渗压数据,可判断渗流活动及隐患趋势。
6. 功能特点
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多点分布式监测,支持分层布设、精细化定位;
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振弦式传感器抗干扰能力强,适合复杂工程环境;
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4G无线通信、太阳能供电,适应野外无人值守场景;
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微信小程序、网页平台均可查看,异常数据即时报警;
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可扩展温度、应力、位移等综合参数监测。
7. 硬件清单
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振弦式渗压计(或电阻应变式渗压计)
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智能数据采集终端(含存储、控制、4G通信)
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太阳能供电系统(10W太阳板+12Ah锂电池)
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配套布设管道、保护套管、防水接头等辅材
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监测云平台系统服务
8. 硬件参数(量程、精度)
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量程范围:0–1MPa/2MPa/5MPa(可选)
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精度等级:优于±1.0%FS
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分辨率:优于0.001MPa
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工作电压:DC12V
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防护等级:IP68(传感器);IP66(采集终端)
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采集间隔:可设定(1分钟~24小时)
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存储容量:≥10万条,支持U盘扩展
9. 方案实现
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根据大坝类型和结构布设监测剖面,选定典型断面与深度布设传感器;
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每个测点通过采集主机统一汇总并上传平台;
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建立设备编号与地理位置信息绑定,实现地图化管理;
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平台实时展示每点渗压值、波动曲线和安全区间判断。
10. 数据分析
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渗压数据进行周期性统计、极值分析与趋势拟合;
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自动形成周、月、年对比报表;
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可与雨量、水位、坝体位移等多因子联动分析,建立安全指数模型。
11. 预警决策
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设定渗压安全阈值,超限自动报警;
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报警信息通过微信小程序、平台弹窗、短信、语音等方式同步推送;
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可联动警示灯、现场声光报警器,提醒管理人员及时处理。
12. 方案优点
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精度高、稳定性强,适应水利工程长期运行需求;
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通信灵活,支持远程管理,部署简单;
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数据智能化处理,支持平台对接与后续扩展;
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降低人工监测成本,提升预警响应能力。
13. 应用领域
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各类土石坝、混凝土坝、水电站大坝;
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中小型水库及病险水库安全监测;
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灌区水闸、堤坝、库区边坡等渗流隐患区域;
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各类地灾易发区防渗压力检测工程。
14. 效益分析
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显著提升大坝工程的智能化管理水平;
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实现水利工程从“事后响应”向“事前预警”转变;
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降低安全风险,保障下游群众生命财产安全;
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为政府监管部门、水务单位提供决策支持数据依据。
15. 案例分享
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贵州某水库大坝部署20套振弦式渗压在线系统,在雨季期间成功监测坝体浸润线抬升趋势,提前启动泄洪调度,有效避免险情。
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河南某中型病险水库,通过智能渗压监测平台接入地灾预警系统,实现多源监控联动,入选地灾智能化治理示范项目。