案例|200多套設備實時監(jiān)測，守護江西彰湖水庫安全

中型水庫作為水利建設的重要組成部分，在防洪、供水、農(nóng)業(yè)灌溉、改善民生和生態(tài)效益等方面都具有重要意義。國務院發(fā)布《關于切實加強水庫除險加固和運行管護工作的通知》，重點提出要提升信息化管理能力，要加快建設水庫雨水情測報、大壩安全監(jiān)測等設施，健全水庫安全運行監(jiān)測系統(tǒng)，加強分析研判，及時發(fā)布預警信息。

一、項目背景

江西省新余市分宜縣的彰湖水庫，是一座以灌溉為主、兼具防洪等綜合效益的中型水利樞紐工程。水庫壩址以上控制流域面積27.03平方千米，總庫容1658萬立方米，涉及灌溉面積2.016萬畝。

為了消除水庫安全隱患、提升水庫效益以及適應新形勢下的水資源管理需求，分宜縣水利局組織開展彰湖水庫鞏固提升工程信息化建設，建設內(nèi)容包括大壩安全監(jiān)測、雨水情測報、視頻監(jiān)控、服務器機房建設、大屏顯示系統(tǒng)、消防設施建設、綜合監(jiān)測預警管理平臺建設及數(shù)據(jù)與江西省平臺對接服務。受客戶委托，此次項目的設備供應及施工由中海達負責。

二、痛點分析

1.依賴人工巡檢，智能化運維程度低：長期以來，該水庫主要采用人工巡檢方式運維，缺乏智能化傳感設備進行24小時實時監(jiān)測，缺少綜合管理預警平臺進行自動化數(shù)據(jù)分析和管控，存在工作效率低、數(shù)據(jù)上報不及時、安全隱患漏排查等問題。

2.信息化水平不高，數(shù)據(jù)安全風險較大：目前，水庫運管缺乏信息技術和系統(tǒng)平臺支撐，以致信息獲取不及時、不準確，管理者決策效率低；而且水庫信息化數(shù)據(jù)未與縣級、省級平臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)互通共享，影響水庫管控效率和生產(chǎn)安全。

三、實施方案

中海達提供雨水情及大壩安全監(jiān)測解決方案。該方案依托三維建模、數(shù)字孿生、物聯(lián)感知等技術，通過實時獲取水庫的滲流、滲壓、水位、降雨量、表面位移等信息數(shù)據(jù)，并疊加真實的三維模型，實時分析水庫的整體穩(wěn)定性狀況。同時，借助AI視頻監(jiān)控聯(lián)動，及時確定和排除水庫安全風險，為水庫安全運行管理提供科學的數(shù)據(jù)支撐，幫助水庫建設智能安全評價、實時監(jiān)測預警、預警預案的實時聯(lián)動、無人智能化管理體系，全面提升水庫信息化管理水平。

▲雨水情及大壩安全監(jiān)測解決方案架構

四、作業(yè)過程

1.雨水情測報站建設

主要由雨量監(jiān)測和庫水位監(jiān)測組成。利用翻斗式雨量計和雷達水位計實時采集水庫的降雨量、庫水位信息。

▲雨水情測報站設備安裝

2.大壩安全監(jiān)測站建設

主要包括人工觀測墩、滲壓監(jiān)測和滲流量監(jiān)測建設。通過合理布設人工觀測墩，再結合全站儀和水準儀，監(jiān)測大壩水平和垂直位移的變化。使用滲壓計和量水堰計實時采集大壩內(nèi)部和外部的滲壓和滲流情況。

▲大壩安全監(jiān)測站設備安裝

3.視頻監(jiān)測站建設

利用網(wǎng)絡視頻球機，對水庫重要部位進行實時視頻監(jiān)控，同時配合IP網(wǎng)絡音響，管控人員非法進入和發(fā)布現(xiàn)場預警信息。

▲視頻監(jiān)測站設備安裝

4.大屏顯示系統(tǒng)建設

通過大屏顯示系統(tǒng)，管理者可直觀地了解水庫的水位、雨量、大壩表面變形位移以及滲流滲壓等運行狀況并快速做出決策，大幅提升管理效率。

▲大屏顯示系統(tǒng)安裝

5.消防設施建設

本項目增加了消防設施建設，為水庫安全運行和應急救援提供了有力保障。

▲消防設施安裝

6.綜合監(jiān)測預警管理平臺建設

平臺建設包含WEB版、移動終端兩大部分，主要涉及水庫監(jiān)管一張圖、雨水情監(jiān)測、水庫大壩安全監(jiān)測、報警管理和統(tǒng)計、視頻監(jiān)控、監(jiān)測報表、數(shù)據(jù)分析、巡檢管理、運維管理等功能模塊，同時可實現(xiàn)數(shù)據(jù)與江西省水庫監(jiān)管平臺實時互聯(lián)互通。

▲綜合監(jiān)測預警管理平臺

五、成果展示

建成后的彰湖水庫信息化系統(tǒng)由7套滲流監(jiān)測站、50套滲壓監(jiān)測站、200套人工觀測墩、1套降雨量監(jiān)測站、1套庫水位監(jiān)測站、2套視頻監(jiān)測站、1套大屏顯示系統(tǒng)以及1套綜合監(jiān)測預警管理平臺組成。

彰湖水庫信息化系統(tǒng)通過前端感知設備實時將數(shù)據(jù)上報至綜合監(jiān)測預警管理平臺，經(jīng)過綜合監(jiān)測預警管理平臺實時數(shù)據(jù)處理、分析、推算，疊加水庫三維立體模型，結合大屏顯示系統(tǒng)，可直觀了解水庫安全狀況。一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預設值的預警閾值時，平臺將通過短信、郵件、平臺彈窗等方式告知水庫相關負責人，水庫相關負責人可結合大屏顯示系統(tǒng)和視頻，快速決策制定下一步行動計劃，有效保障水庫運行管理安全。同時，為了響應江西省水利廳對數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理要求，數(shù)據(jù)同步實時上傳至江西省水庫監(jiān)管平臺。

▲建設成果

六、項目總結

基于中海達雨水情及大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)，彰湖水庫做到了表面變形、滲流滲壓、庫水位、降雨量等監(jiān)測數(shù)據(jù)實時采集、存儲、分析和上報，實現(xiàn)了水庫安全隱患及時發(fā)現(xiàn)、及時處理、及時消除，為彰湖水庫的安全運行提供了準確、及時的數(shù)據(jù)支撐和安全保障，是中型水庫信息化轉型升級的典范。

同時，中海達雨水情及大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)全面支撐了彰湖水庫標準化管理信息系統(tǒng)的高效運行，幫助彰湖水庫實現(xiàn)了管理的科學化、規(guī)范化和信息化，保障了彰湖水庫充分發(fā)揮水利設施工程效益，為區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展提供助力。

審核編輯 黃宇