一、概述

　　我國現有各類水庫共84926座，其中大型水庫415座，中型水庫2618座，小型水庫81893座。大多數中小型水庫建于六、七十年代，屬“三邊工程”，一方面大部分水庫防洪標準低、工程質量差、淤積嚴重，有效庫容萎縮，處于帶病運行狀態，另一方面不少水庫已達到或超過設計服役年限，老化嚴重，水庫工程潛在的安全隱患突出。

　　大壩安全自動監測系統充分利用現代檢測技術、通信技術、網絡技術和計算機技術，通過相應傳感器感知大壩的變形、滲流、應力、水文、氣象等數據，現場的遠程監測終端單元RTU通過無線或有線的方式采集前端傳感器的信號并進行預處理和存儲，根據系統數據傳輸體制要求，RTU自動上報或接收的管理中心的指令后將相關參數報送信息中心，在管理中心對數據進行處理、統計、整編、分析、預警等，提高大壩安全監測的實時性、可靠性和精度，及時預報大壩承受能力和可能發生的事件。同時可通過先進的視頻監控系統實時觀測河道、水庫及涵閘等運行情況，為領導決策提供了直觀的圖像信息，系統的建立，可使水利部門的有關人員實時動態的掌握水庫運行信息，為水利部門提供盡可能全面、準確的信息。

　　二、方案設計

　　水庫監測系統是水利管理部門遠程監測水庫的水位、降雨量等實時數據，同時進行視頻遠程監控的有效方式，為保障水庫的安全度汛和安全生產提供準確、及時的現場信息。

　　水庫監測系統要求能做到水庫水雨情的實時監測、實現水庫的信息化管理，以確保人們的生命和財產安全。

　　系統要求實時監測水庫庫區的降雨量、實時水位值、視頻監控等，可以實時動態的掌握水庫運行信息并進行預警，當監測到水庫數據異常時，庫區管理部門和水利部門可及時采取緊急措施進行應急處理。

　　水庫監測系統利用現代檢測技術、無線通信技術、網絡技術和計算機技術等，通過數據采集終端機實時采集雨量計、水位計的實時雨量和水位數據，同時攝像機實時監測庫區的視頻數據，以確保庫區的安全。

　　前端采集設備主要是由數據采集終端、無線數據傳輸模塊、雨量計、水位計、攝像機、供電系統等設備組成。由數據采集終端負責采集雨量計、水位計的水情數據，并傳輸到無線數據傳輸模塊進行數據遠程傳輸，由無線路由器為攝像機提供無線網絡，進行視頻數據的遠程傳輸。

　　大壩安全自動監測系統充分利用現代檢測技術、通信技術、網絡技術和計算機技術，通過相應傳感器感知大壩的變形、滲流、應力、水文、氣象等數據，現場的遠程監測終端單元RTU通過無線或有線的方式采集前端傳感器的信號并進行預處理和存儲，根據系統數據傳輸體制要求，RTU自動上報或接收的管理中心的指令后將相關參數報送信息中心，在管理中心對數據進行處理、統計、整編、分析、預警等，提高大壩安全監測的實時性、可靠性和精度，及時預報大壩承受能力和可能發生的事件。同時可通過先進的視頻監控系統實時觀測河道、水庫及涵閘等運行情況，為領導決策提供了直觀的圖像信息，系統的建立，可使水利部門的有關人員實時動態的掌握水庫運行信息，為水利部門提供盡可能全面、準確的信息。

　　網絡拓展圖：

　　三、系統功能介紹

　　系統主要由3大部分組成：前端數據采集、無線數據傳輸、中心數據監測。

　　前端采集部份主要是數據采集模塊進行數據采集，實時采集河流的水位值、采集當地降雨量、圖片抓拍等。于各監測點建設相應的集水位站、雨量站、圖像站于一體的集中監測站點。

　　無線數據傳輸主要是通過廈門廈門才茂通訊CM3161無線數據傳輸終端，使用移動運營商的2G/3G無線數據網絡來實現，隨著無線通信費用的逐年降低，無線數據傳輸的成本也越來越低，而且使用無線方式可以節省大量的線纜成本和土建施工成本。

　　中心平臺主要由數據服務器、應用服務器和監控大屏組成。主要實現數據的存儲、計算、分析與監控等功能，及時對前端返回的數據進行處理，實時監測降雨量信息，根據水位及圖像數據及時對下游地區進行洪水災害預警。、

　　產品外觀圖：

才茂CM5191RTU

才茂CM3161DTU

　　系統功能

　　·多中心多級監測，庫區監控中心與市/縣水利局同步監測，更準確、更有效地對庫區進行監測；

　　·實時遠程監測水庫水位、雨量、視頻數據，確保水庫安全；

　　·支持實時視頻監控及圖像抓拍；

　　·支持超警戒水位、雨量自動報警、短信通知等功能，可實現無人職守；

　　·自動生成水位、雨量等數據報表，方便查看、分析歷史數據。

　　四、組網方案

　　本案采取移動數據傳輸的組網方式。

　　采用這種方式，移動網絡作為核心通訊手段，RTU需要移動通訊設備，中心站只需接入internet。此種方式受地形的干擾小，傳輸距離遠，速度快，帶寬高，通訊設備投入小，運營費用低，非常適合水庫監測應用。

　　移動網絡有多種可選，如GPRS/CDMA/3G網絡，任何一種都能滿足傳輸的要求，且無需自己架設網絡，都已經建設好，GPRS網絡的覆蓋率最高。

　　對于終端移動通訊設備，本案的RTU產品已經內置了GPRS通訊模塊。如果需要其他的移動通訊功能，就需要另行添置。

　　五、結論

　　水庫大壩安全自動監測系統，是維護水庫安全生產運行以及防汛工作的重要保障，隨著現代通信技術與測試測量技術的發展，“數字水利”的時代已經到來。通過先進的網絡監測可以實時直觀的觀測水庫的各種變化及涵閘的運行情況，為領導決策提供了直觀的圖像信息，同時改善了觀測、測量工作人員的工作環境，減少工作人員，真正做到無人值守、少人值班。