北斗三號助力小型水庫雨水情視頻測報

一、方案背景

我國水庫眾多，水庫在帶給人們便利的同時也存在著巨大的安全隱患。為了全面完成"十四五"小型病險水庫除險加固，提升小型水庫雨水情測報和大壩安全監測能力，明確雨水情測報和大壩安全監測設施建設與運行基本要求，辰邁智慧響應國家政策，按照"統籌協調、因庫制宜、實用有效、信息共享"的原則，建設包括:水位、降雨量、視頻、滲流量、滲流壓力、變形等安全監測站網，同時建立規范、統一水庫運行管理平臺，集數據傳輸、信息共享、數據儲存于一體。規范項目管理，消除安全隱患，提升信息化水平，保障水庫安全運行，提升安全管理水平。是監視和掌握水庫大壩運行性態的重要非工程措施，是指導科學調度、安全運行的重要手段。

二、系統組成

辰邁智慧系統整合水庫工程實時水雨情監測、大壩安全監測、洪水預報調度、水庫標準化管理、遙感動態監測、實時監控視頻等數據，并具備實時感知、多維監測、智能物聯、精準管控、三維呈現、高效協同等能力，真正實現了水庫運行實況的數字化呈現。通過對各種傳感器數據的實時采樣，由各種設備組成的分布式網絡傳輸數據，結合遠程通信將數據匯集到管理中心。在系統的管理中心經數據處理修正，同時與外部系統數據交互，能在GIS地理信息平臺上實時顯示監控點的實際情況，能在大量水文監測數據中進行數據挖掘與分析，實現水文監測信息實時監視和即時管控，最終統一展示。

水庫水雨情監測

水雨情監測系統基于GIS和BIM，最終可實現防汛整體一張圖，將水情分析、預警管理、數據維護、今日水情、天氣預報、策展信息、數據維護等水雨情信息統一展示；在滿足基本監測需求的基礎上，新增數據分析模塊，實現對各雨量站歷史數據的分析、監測數據與各類特征值的對比、當前降雨過程與歷史相似過程的比較，更全面地對水雨情進行分析，為水庫防汛工作提供決策支持。

大壩安全監測

大壩安全監測模塊通過監測設施全面監測大壩的運行狀態，提供大壩位移、滲壓、滲流監測狀況實時展示，匯總分析大壩安全監測數據，通過安全分析模型自動生成監測報表、分析成果圖和安全診斷分析報告，輔助分析大壩險情。應急響應啟動與預警管理模塊全面加強水庫風險發現和風險防范能力，具備工情（滲流、滲壓、應變、變形等）、視頻等水庫安全運行相關的等預警規則設置和自動發布能力。

三、系統功能

數據實時監測：實現在線監測的地圖顯示、查看，包括監測設備的快速查詢顯示、監測數據展示、報警情況顯示及監測數據曲線圖的實時展示，通過系統主界面的顯示功能，可以查看設備的位置、運行狀態，掌握其水庫庫壩體浸潤線及壩體內孔隙水壓力、庫內水位、水庫出入入流量、降雨量、壩體位移的實時監測。

及時報警：通過布設在壩體內部和表面的各種類型的傳感器，獲取大壩變形、滲流、沉降、位移、水文、氣象等相關數據。傳輸到相關軟件系統，實現對整個壩體的全方位實時監測。等數據超過告警上限時系統自動根據該預警數據發布不同級別的報警信息?？稍O置多級報警，支持彈出軟件窗口報警、郵件報警、短信報警及聲光報警等功能多種方式傳達至相關領導和責任人。

視頻遠程監控：包括對上下游水區、壩上、壩下和閘房內部的實時視頻監控，用戶可以從監控終端中實時的看到現場的視頻圖像，同時還可以通過軟件控制現場攝像機鏡頭以及云臺，根據需要調整光圈大小、焦距遠近、變倍高低以及視頻角度等，滿足用戶對現場多方位視頻圖像的監控需要，確保水庫大壩運行安全。

 數據分析預判：對大壩浸潤線、庫水位、實時雨量、大壩滲流量及壩體位移歷史數據等相關數據進行綜合比較分析，推算出各類壩體運行數據的時間和空間的相關性，綜合判斷壩體健康狀況。

GIS模擬建模：在適用前提下將水庫大壩安全管理過程中的新思想、新方法融入到系統開發，做到數據和圖形相融合、GIS與數學模型相結合，把科學計算的結果通過三維情景表現和動態的形式直觀表現。

操作便捷：具備LCD液晶顯示屏以及多功能輸入鍵盤，用于現場參數設置、人工置數、安裝調試、狀態顯示等功能，以及串口配置方式。 支持多種工作模式（包括自報式、查詢式、兼容式等），最大限度降低功耗。

四、系統特點

●一體式立桿設計，可實現前端站點的快速調試與部署。

●采用多種終端進行多種監測，測量精度高，抗干擾能力強。

●采用無線傳輸方式，突破地域限制，適應性強。

●基于自主研發的無線RTU產品，可遠程對設備進行調試維護。

●基于B/S架構的系統平臺，可快速方便的對系統進行訪問。

●專屬客戶端支持用戶隨時隨地查看當前設備狀態。

●采用防雷、防雨、防潮、輸入信號隔離等多項措施，確保設備安全、性能穩定可靠。

●兼容性強，兼容各種類型的水位、雨量、位移等計量儀表或傳感器。

●超低功耗，核心設備選用2G/3G/4G低功耗測控終端，平均工作電流僅10mA，大大降低太陽能供電設備成本和施工難度。

五、系統意義

北斗三號助力小型水庫雨水情視頻測報和大壩安全監測可以有效對水庫進行全天候實時監測，實時掌握水庫水位、雨情、視頻監控、數據、位移監測情況，如有預警險情，第一時間采取應對措施，同時可以利用水庫大數據、氣象數據對汛期水庫水位進行預測，提前做好相關部署，對當地水庫水位監測防洪減災工作的有序進行具有重大的意義。為相關部門提供決策依據，保障民眾生命財產安全。