方案介绍
本方案面向水利工程大坝安全监测场景，针对坝体形变（如水平位移、垂直沉降、倾斜、裂缝变化）进行在线实时监测。通过在关键部位布设GNSS形变监测设备、倾斜传感器、应变计、裂缝计等，结合4G或北斗短报文通信，实现全天候无人值守远程监控与预警，有效支撑大坝运行状态评估和风险防控管理。

监测目标

需求分析
受水位波动、气候变化、地震、结构老化等影响，大坝可能出现形变，存在安全隐患。传统人工巡检难以及时发现微小位移，急需部署自动化、实时、精准的在线监测系统，确保早预警、快响应。

监测方法

应用原理
GNSS形变站采集高精度位置坐标并与参考站差分计算，输出坝体的三维位移变化；倾角仪感知坝体微小倾斜角度变化；应变计检测结构受力状态；系统通过无线通信模块将所有监测数据实时上传，平台算法对数据变化率与阈值进行判断，触发报警或联动应急处置。

功能特点

硬件清单

硬件参数（量程、精度）

方案实现
在大坝坝顶布设GNSS监测点（含基准站），关键部位设置倾角仪、应变计和裂缝监测设备；通过太阳能系统供电，采集器周期性采集形变数据并发送至云平台；平台自动记录数据、生成趋势图，对异常变形进行识别并推送预警信息。

数据分析
平台支持实时曲线、日/周/月形变趋势图、速率变化分析；基于设定模型判断形变等级，生成安全评估报告；异常数据可与雨量、水位、地震等外部数据关联分析，助力精准预判。

预警决策
设定形变阈值与报警规则（如24小时位移超1cm为一级预警），系统自动推送报警信息；可联动调度中心、广播系统、移动终端，实现多级响应机制；具备数据回溯、趋势对比与风险等级自动评估功能。

方案优点

应用领域

效益分析
方案部署后可有效降低大坝运行安全风险，减少因形变导致的灾害隐患，提高监测效率与响应速度；减少人工巡检成本，提升工程数字化、智能化管理水平，延长工程寿命，保障下游人民生命财产安全。

国标规范

参考文献
《大坝形变监测技术研究与实践》
《基于GNSS的大坝形变监测系统设计》
《水工建筑物安全监测新技术发展趋势》
《倾角传感器在坝体监测中的应用研究》

案例分享
某省大型水库枢纽工程采用本方案布设形变监测点32个，覆盖坝顶、坝坡、坝基及两侧边坡，通过GNSS+倾角+裂缝集成监测，实现了对坝体的动态监管，在2023年汛期成功预警一次异常位移并引导开展应急加固处理，避免了重大安全事件，受到水利厅通报表扬并推广应用。