大中型水閘安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的內(nèi)容和功能

一、背景

水閘作為水利工程中的重要組成部分，承擔(dān)著調(diào)節(jié)水位、控制水流、防洪排澇等多重功能。然而，水閘在運(yùn)行過程中會(huì)受到各種自然和人為因素的影響，導(dǎo)致其安全性能下降，甚至發(fā)生安全事故。為了保障水閘的安全運(yùn)行，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理潛在的安全隱患，水閘安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

二、系統(tǒng)介紹

水閘安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水閘運(yùn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集和傳輸。數(shù)據(jù)采集內(nèi)容包括水位、流量、閘門開度等關(guān)鍵信息，這些數(shù)居通過傳感器進(jìn)行采集，并通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綌?shù)字孿生模型中。通過構(gòu)建水閘的三維模型 ，實(shí)現(xiàn)水閘運(yùn)行狀態(tài)、水流情況、水位變化等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集、分析和可視化。這樣，管理者就可以實(shí)時(shí)了解水閘的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行處理。

三、監(jiān)測(cè)內(nèi)容

1、環(huán)境量監(jiān)測(cè)

環(huán)境量監(jiān)測(cè)包括水位監(jiān)測(cè)、流量監(jiān)測(cè)和氣象監(jiān)測(cè)，通過雷達(dá)水位計(jì)、雷達(dá)流量計(jì)和自動(dòng)氣象站等設(shè)備，實(shí)時(shí)獲取氣象信息、水位數(shù)據(jù)和水流情況，為水閘的科學(xué)調(diào)度和安全運(yùn)行提供支持。

2、變形監(jiān)測(cè)

變形監(jiān)測(cè)包括樞紐建筑的表面變形（水平/垂直）監(jiān)測(cè)，閘墩內(nèi)部水平監(jiān)測(cè)。采用人工和GNSS自動(dòng)化觀測(cè)結(jié)合的方式，通過連續(xù)觀測(cè)得到各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的位移信息，展示在系統(tǒng)監(jiān)測(cè)平臺(tái)上，方便現(xiàn)場(chǎng)人員實(shí)時(shí)掌握結(jié)構(gòu)狀況。

3、滲流監(jiān)測(cè)

滲流監(jiān)測(cè)包括揚(yáng)壓力監(jiān)測(cè)、閘墩滲流監(jiān)測(cè)、繞滲監(jiān)測(cè)等，通過布設(shè)測(cè)壓管和滲壓計(jì)等進(jìn)行水閘結(jié)構(gòu)的滲流情況監(jiān)測(cè)，確保水閘結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

4、裂縫監(jiān)測(cè)

裂縫監(jiān)測(cè)包括各閘室段底板分縫處及閘室段與岸墻連接處結(jié)構(gòu)縫的開合度和縫兩邊建筑物的不均勻沉降。通過安裝測(cè)縫計(jì)對(duì)閘墩上已有的裂縫進(jìn)行監(jiān)測(cè)，分析裂縫變化規(guī)律，確保水閘結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和完整。

5、應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)（新建水閘適用）

通過布設(shè)振弦式表面應(yīng)變計(jì)測(cè)量結(jié)構(gòu)物表面的應(yīng)變量，并同步測(cè)量溫度，確保結(jié)構(gòu)物的安全運(yùn)行。

四、系統(tǒng)功能

水閘安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有多種功能，包括實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析、預(yù)警報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)查詢、遠(yuǎn)程監(jiān)控以及三維可視化等。

1. 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

水閘安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)水閘的各項(xiàng)參數(shù)，如水位、應(yīng)力、位移、滲流以及振動(dòng)等。通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，工作人員可以及時(shí)了解水閘的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常情況并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。

2. 數(shù)據(jù)分析

水閘安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)Σ杉降臄?shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，提取出有用的信息。通過對(duì)數(shù)據(jù)的分析，可以了解水閘的結(jié)構(gòu)健康狀況、運(yùn)行狀態(tài)以及潛在的安全隱患等。這為水閘的安全評(píng)估和維護(hù)提供了科學(xué)依據(jù)。

3. 預(yù)警報(bào)警

當(dāng)監(jiān)測(cè)到異常情況時(shí)，水閘安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)出預(yù)警或報(bào)警信號(hào)。這有助于工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患，避免事故的發(fā)生。

4. 歷史數(shù)據(jù)查詢

水閘安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠存儲(chǔ)大量的歷史數(shù)據(jù)，方便工作人員進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢。通過查詢歷史數(shù)據(jù)，可以了解水閘在過去一段時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)和變化趨勢(shì)，為未來的運(yùn)行和維護(hù)提供參考。

5. 遠(yuǎn)程監(jiān)控

水閘安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程監(jiān)控功能，工作人員可以通過網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程訪問監(jiān)控中心，實(shí)時(shí)查看水閘的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù)。這有助于提高工作效率和減少人力成本。

6、三維可視化

智慧水閘三維可視化管理平臺(tái)基于數(shù)字孿生技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)水閘的全方位監(jiān)測(cè)、維護(hù)和管理。