一、背景分析

全国现有水库9.8万余座，小型水库占95.3%。小型水库数量最多，

主要分布山东、安徽、江西、广东、湖南、湖北、四川和云南，每个省小型水库数量超过5000座

全国中小型水库9万余座，其中4万余座存在病险，1954年至今，约有3500余座发生溃坝事故，小型水库占90%以上。

目前小型水库大坝安全监测水平薄弱。全国水库大坝安全监测调研结果显示：小型水库90%以上无安全监测。

二、解决方案

系统架构

水库信息化系统可分为：雨水情监测系统、大坝安全监测系统、广播预警系统、语音对讲系统和LED本地显示系统等，通过4G/北斗/调频/光纤等无线+有线的方式，实现对水库智能化遥感、遥知和遥控。

1、雨水情监测系统

雨水情监测主要实现库区水雨情视频监测、入库流量视频监测溢洪道下泄流量视频监测和坝体视频监控等。针对水情、雨情全过程的远程自动采集、视频监视，实时记录水库雨量、水位、流量的动态变化过程。通过对监测的水情、雨情数据进行分析，为水库管理部门提供评估辅助决策依据，实现科学调度配置。

2、大坝安全监测系统

水库大坝在运行过程中，受降雨、水压力和温度等变化的影响，包括水库大坝本身存 在老化和损坏等，均可能产生安全问题，存在安全隐患。为了验证设计和施工质量，保证 大坝运行的安全，及时发现问题，需要对大坝进行全面的安全监测。主要实现对坝体渗流、渗压、表面位移和大坝裂缝在线实时监测，及时发现隐患。

水库监测系统几大问题：

a、系统无计算分析，数据无法本地展示

b、现场分散式采集、存储、传输，信息孤立

c、无法联动告警，无法远程对讲喊话

d、现场传输方式单一

e、系统只有图片抓拍，缺乏实景监控

f、视频无法本地存储，无数据视频叠加功能

3、一库一脑

支持传感器通过LORA到智库大脑实现无线数据互换，解决布线困难的问题。

支持雨量，水位等数据的实时采集，远程配置，数据异常处理，传感异常分析。

支持8路网络摄像机对接，视频实时监控，2T本地存储，远程实时调看视频，解决视频无线传输流量大的问题。

支持AI视频识别，可对入侵人员自动报警（可录制报警内容）

支持语音对讲，解决库区紧急情况对讲处理。

支持本地LED对雨量，水位和库容的实时展示，直观了解当前水库状况

支持4G/光纤传输，支持北斗卫星对接传输，多种通讯方式

支持数据视频叠加功能

4、一库一站

高度集成—一个站点，覆盖多种智能化功能，统一管理，避免专业分散、协调性差等问题;

功能强大—大坝安监、雨水情监测、联动告警、本地LED展示、语音对讲等;

多种通讯方式—支持无线+有线方式传输，可外接北斗/LORA/网桥等通讯方式;

本地大容量存储—最大可实现4T本地存储，视频3个月可查，数据本地可存储10年.

5、一库一云

视频数据叠加展示，多要素融合，实时更新

三、软件系统

水库综合管理平台

水库信息管理系统将基于GIS形象直观地分析评价大坝的安全性态，实时采集、传输、接收各测点的监测监控信息。该系统实现水库公共数据的全面整合与共享，建立集水库一张图、实时水情、实时雨情、实时流量、实时水质、视频监控、大坝安监、闸门控制集成、工程巡查、应急管理、办公管理、统计信息、预警发布以及系统管理等功能于一体的工程管理 Web 系统和移动客户端系统，建立水库大坝安全预警体系，实时评估水库大坝安全状态，并根据数据绘制过程线图、断面浸润线图、数据年报表、月报表以满足工程管理的需要。

水库基础信息

水库基本信息包括水库的VR/三维的展示，以及水库的基本情况、水库水文特性、挡水建筑物、泄水建筑物、其他建筑物、运行管理、监测余安全、管理单位与图、注册登记等内容。

综合监测

对水库雨水情、水质、流量等要素数据实时监测采集，统计分析形成数据报表，提供决策依据

视频监控

实时视频监控，并实现数据叠加，可支持多种视频排列展示形式和单个视频展示。

大坝安全监测

实时监测大坝渗流、渗压、表面位移和大坝裂缝。建立水库大坝安全预警体系，实时评估水库大坝安全状态，并根据数据绘制过程线图、断面浸润线图、数据年报表、月报表以满足工程管理的需要。

水库预警

基于一张图以数据列表、图标闪烁以及统计图等形式突出显示水位、雨量、水质、流量等实时预警信息。用户点击预警点位可获取预警具体信息，包括预警水库、类型、时间、预警内容等。


巡检运维

水库巡检是水库巡检人员现场巡检问题、巡检记录管理，为“三个责任人”提供详细水库巡查所需数据，及时掌握水库安全运行存在的问题。

四、产品介绍

雨水情监测站

雨水情监测预警站，主要对监测库区水位、雨量、视频等监测并实现视频人员识别侦察，实现自动预警。一体化雨水情监测预警站，具有雨量、水位、视频数据智能采集，长期固态存储和远距离传输功能。监测数据可通过4G/光纤等通信方式传输到监测预警平台。

GNSS位移监测站

针对大坝进行坝体位移监测（GNSS），主要监测坝体的位移情况，评价坝体的稳定性。

工作原理：由数据采集主机接收信号，通过北斗卫星等将其传输到监控中心的数据服务器，从而实时记录地监测点定位信息，通过监测软件来实现对地表位移的监测。

渗压监测站

渗压监测站通过渗压计测量渗流水压，换算成水柱高度，再根据安装深度计算浸润线高度，监测数据可通过GPRS、CDMA、4G或北斗卫星短信等通信方式传输到监测预警平台。

渗压计主要用于长期测量测压管、钻孔、堤坝、管道和压力容器里的液体及孔隙水压力。仪器中有一个灵敏的不锈钢膜片，在它上面连接振弦，使用时，膜片上压力的变化引起它移动，这个微小位移量可用振弦元件的张力和振动频率来测量，振动频率的平方正比于膜片上的压力

渗流监测站

渗流监测系统主要由现场检测设备、远程监测设备等部分组成。

现场检测设备：量水堰计、三角堰等组成，负责计量水库渗流量数据，对水库现场进行流量监测。

远程监测设备：即水库监测终端（太阳能供电型），负责采集现场检测设备检测到的数据信息，并通过4G网络将现场信息传送给监测中心。