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智慧大坝监管系统
- 系统概述
- 主要特点
- 主要指标
- 主要功能
- 设备配置
智慧大坝监管系统是通过大坝各监测传感器，采集影响大坝安全的有关数据信息，进行数据算法、处理和统计、分析，实现大坝设施的变形监测、位移监测、压力监测、渗流监测以及水情监测，形成大坝安全运行数据和自动测报信息化系统，供大坝安全管理主管部门使用，实施高效的安全管理；智慧大坝监管系统主要由监测管理站和监测终端组成，实现了大坝的数据采集、数据处理、数据通信和远程管理等功能。本系统的应用能为大坝安全主管部门提供高效准确的实时数据，简化了管理，提高了效率和大坝的安全管理水平。
智慧大坝监管系统适用于水电厂水库大坝、河流、池塘大坝等场合，包括土坝、土石混合坝和混凝土坝、圬工坝等类型大坝。
典型项目：黑龙江莲花发电厂大坝渗流渗压自动化监测技术研究与应用技术服务项目
项目概述：莲花发电厂位于中国黑龙江省海林市三道河子乡木兰集村与林口县莲花村交界处，总库容42亿立方米，是黑龙江省最大的一座水电站。石坝长902米，最大坝高71.8米，装机55万千瓦，设计年发电量7.97亿度，是一座以发电为主，有防洪、灌溉、航运、养殖等效益。
莲花发电厂原大坝渗流渗压计自动化监测系统已经无法正常使用，包括测压管内渗压计、管口保护装置、量水堰计和数据采集装置（MCU）等均不同程度损坏，系统基本处于瘫痪状态，无法给大坝日常运行提供及时、准确及有效的监测数据，对大坝日常运行造成潜在的安全风险。根据国家电网针对大坝安全的重视、联系到近年来国内外由于大坝安全产生的重大事故及经济损失等，对莲花发电厂的渗流渗压自动化系统的改造是必要且及时的。
总共需建设2个渗流观测点，以及二坝8个、大坝7个、两坝之间1个、二坝路面6个、二坝下游12个，共计34个渗压观测点，并通过无线传输方式，将所有观测数据汇总到中控室大坝监测系统。实现数据的实时接收、上传、统计、分析查询等功能。
1)系统满足大坝安全监测自动化技术规范、混凝土坝安全监测技术规范、土石坝安全监测技术规范等规范要求。
2)系统软件利用大数据技术，以大坝多源数据整合来构建大坝监测数据管理中心平台，是集库坝水利水雨情、气象环境、大坝坝体、设备设施的安全监测与预警综合管理和共享的数字化平台。
3)系统综合应用3D GIS地理信息系统、GPS定位系统、RS遥感、移动/宽带网络、物联网、多媒体等技术，实现水利、气象数据等广泛的数据接口，极大方便了大坝及水利主管部门高效运行和安全管理。
4)监测管理站还可以通过移动互联网，接入手机APP，实现大坝监测的移动监视和管理服务，能让管理人员随时随地掌握大坝及其设施运行状态，辅助管理。
5)监测终端设计有视频及防盗功能，设备状态监测及故障诊断功能，能通过中心站实时在线监测各设备及大坝的正常工作状态及异常预警，以利于大坝的安全和高效管理。
1)工作条件
采集装置：温度：-20～60℃，允许相对湿度：≤95%
监测管理站：温度：0～50℃，允许相对湿度：≤85%
2)周围环境要求
无爆炸危险，无腐蚀性气体及导电尘埃、无严重霉菌、无剧烈振动冲击源。
监测站接地电阻不宜大于10欧
监测管理站、监测管理中心站接地电阻不宜大于4欧
3)工作电源要求
交流电源：交流220V，允许偏差士10%
不间断电源(UPS)，交流电源掉电时UPS维护系统正常工作时间不小于30min
4)性能指标
系统测量准确度应满足DL/T5178、SL60和SL268中的各项要求
测量周期:大于10min，根据需要和测量装置特点(如有无控制部件)可调
系统采样时间:
巡测: 无控制、常态1快速测量，小于lh；有控制、常态测量，小于2h
选测(单点):无控制、常态测量，小于lmin；有控制、常态测量，小于10min
无控制、快速测量，小于0.5min
调用新画面的响应时间（90%画面）：≤1s
已显示画面上动态数据刷新时间：≤1s
主控级控制功能响应时间：≤1s
报警或事故发生到画面显示发出音响时间：≤1s
平均无故障工作时间（MTBF）：50000小时
1)系统巡测和选测功能，系统数据采集方式可分为中央控制方式和自动控制方式。实时采集大坝各测点的运行参数、设备参数、气象信息和状态参数，采集位移、变形、应力、裂缝、浸润线、渗流量、 土压力、 孔隙水压力等数据，进行实时数据监视。
2)系统显示功能，能显示建筑物及监测系统的总体布置、各监测子系统组成、过程曲线、报警状态显示窗口等。
3)系统操作功能，在监测管理站的计算机或监测管理中心站的计算机上实现监视操作、输入/输出、显示打印、报告现在测值状态、调用历史数据、评估系统运行状态；根据程序执行状况或系统工作状况给出相应的提示；修改系统配置、进行系统测试和系统维护等。
4)系统数据通信功能，包括数据采集装置与监测管理站计算机之间，监测管理站和监测管理中心站内部及其同系统外部的网络计算机之间的双向数据通信。
5)系统网络安全防护功能，确保网络的安全运行；具有多级用户管理功能，设置有多级用户权限、多级安全密码，对系统进行有效的安全管理。
6)系统具有自检功能，以便能为及时维修提供方便。
7)系统具有工程安全监测管理，在线监测、离线分析、数据库管理、安全管理等功能，包含数据的人工/自动采集、测值的离线性态分析、图形报表制作等日常工程安全管理的基本内容。
8)系统具有人工输入数据功能，能方便地输入未实施自动化监测的测点或因系统故障而用人工补测的数据。
9)系统具有与便携式计算机或读数仪通信的接口，使用便携式计算机或读数仪采集监测数据，以便进行人工补测、比测或防止资料中断。
智慧大坝监管系统设备根据项目的建设或改造范围、规模、技术要求和投资等情况，会有不同的设备配置、安装要求和系统集成应用方式，以下仅作为大坝安全监测自动化系统设备选型参考。
智慧大坝监管系统典型设备配置
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