江西省新余市分宜縣彰湖水庫,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(yīng)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(shè),建設(shè)內(nèi)容包括大壩安全監(jiān)測、雨水情測報(bào)、視頻監(jiān)控、服務(wù)器機(jī)房建設(shè)、大屏顯示系統(tǒng)、消防設(shè)施建設(shè)、綜合監(jiān)測預(yù)警管理平臺(tái)建設(shè)及數(shù)據(jù)與江西省平臺(tái)對(duì)接服務(wù)。受客戶委托,此次項(xiàng)目的設(shè)備供應(yīng)及施工由中海達(dá)負(fù)責(zé)。
依賴人工巡檢,智能化運(yùn)維程度低:長期以來,該水庫主要采用人工巡檢方式運(yùn)維,缺乏智能化傳感設(shè)備進(jìn)行24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測,缺少綜合管理預(yù)警平臺(tái)進(jìn)行自動(dòng)化數(shù)據(jù)分析和管控,存在工作效率低、數(shù)據(jù)上報(bào)不及時(shí)、安全隱患漏排查等問題。
信息化水平不高,數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)較大:目前,水庫運(yùn)管缺乏信息技術(shù)和系統(tǒng)平臺(tái)支撐,以致信息獲取不及時(shí)、不準(zhǔn)確,管理者決策效率低;而且水庫信息化數(shù)據(jù)未與縣級(jí)、省級(jí)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)互通共享,影響水庫管控效率和生產(chǎn)安全。
中海達(dá)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(shù),通過實(shí)時(shí)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(shí)的三維模型,實(shí)時(shí)分析水庫的整體穩(wěn)定性狀況。同時(shí),借助AI視頻監(jiān)控聯(lián)動(dòng),及時(shí)確定和排除水庫安全風(fēng)險(xiǎn),為水庫安全運(yùn)行管理提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐,幫助水庫建設(shè)智能安全評(píng)價(jià)、實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)警、預(yù)警預(yù)案的實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)、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(gòu)
雨水情測報(bào)站建設(shè)
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(jì)和雷達(dá)水位計(jì)實(shí)時(shí)采集水庫的降雨量、庫水位信息。
▲雨水情測報(bào)站設(shè)備安裝
大壩安全監(jiān)測站建設(shè)
主要包括人工觀測墩、滲壓監(jiān)測和滲流量監(jiān)測建設(shè)。通過合理布設(shè)人工觀測墩,再結(jié)合全站儀和水準(zhǔn)儀,監(jiān)測大壩水平和垂直位移的變化。使用滲壓計(jì)和量水堰計(jì)實(shí)時(shí)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(shè)備安裝
視頻監(jiān)測站建設(shè)
利用網(wǎng)絡(luò)視頻球機(jī),對(duì)水庫重要部位進(jìn)行實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控,同時(shí)配合IP網(wǎng)絡(luò)音響,管控人員非法進(jìn)入和發(fā)布現(xiàn)場預(yù)警信息。
▲視頻監(jiān)測站設(shè)備安裝
大屏顯示系統(tǒng)建設(shè)
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(yùn)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
消防設(shè)施建設(shè)
本項(xiàng)目增加了消防設(shè)施建設(shè),為水庫安全運(yùn)行和應(yīng)急救援提供了有力保障。
▲消防設(shè)施安裝
綜合監(jiān)測預(yù)警管理平臺(tái)建設(shè)
平臺(tái)建設(shè)包含WEB版、移動(dòng)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(bào)警管理和統(tǒng)計(jì)、視頻監(jiān)控、監(jiān)測報(bào)表、數(shù)據(jù)分析、巡檢管理、運(yùn)維管理等功能模塊,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與江西省水庫監(jiān)管平臺(tái)實(shí)時(shí)互聯(lián)互通。
▲綜合監(jiān)測預(yù)警管理平臺(tái)
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(yù)警管理平臺(tái)組成。
彰湖水庫信息化系統(tǒng)通過前端感知設(shè)備實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)上報(bào)至綜合監(jiān)測預(yù)警管理平臺(tái),經(jīng)過綜合監(jiān)測預(yù)警管理平臺(tái)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、分析、推算,疊加水庫三維立體模型,結(jié)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(yù)設(shè)值的預(yù)警閾值時(shí),平臺(tái)將通過短信、郵件、平臺(tái)彈窗等方式告知水庫相關(guān)負(fù)責(zé)人,水庫相關(guān)負(fù)責(zé)人可結(jié)合大屏顯示系統(tǒng)和視頻,快速?zèng)Q策制定下一步行動(dòng)計(jì)劃,有效保障水庫運(yùn)行管理安全。同時(shí),為了響應(yīng)江西省水利廳對(duì)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理要求,數(shù)據(jù)同步實(shí)時(shí)上傳至江西省水庫監(jiān)管平臺(tái)。
▲建設(shè)成果
基于中海達(dá)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(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)、分析和上報(bào),實(shí)現(xiàn)了水庫安全隱患及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理、及時(shí)消除,為彰湖水庫的安全運(yùn)行提供了準(zhǔn)確、及時(shí)的數(shù)據(jù)支撐和安全保障,是中型水庫信息化轉(zhuǎn)型升級(jí)的典范。
同時(shí),中海達(dá)雨水情及大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)全面支撐了彰湖水庫標(biāo)準(zhǔn)化管理信息系統(tǒng)的高效運(yùn)行,幫助彰湖水庫實(shí)現(xiàn)了管理的科學(xué)化、規(guī)范化和信息化,保障了彰湖水庫充分發(fā)揮水利設(shè)施工程效益,為區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供助力。