中型水庫(kù)作為水利建設(shè)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(guó)務(wù)院發(fā)布《關(guān)于切實(shí)加強(qiáng)水庫(kù)除險(xiǎn)加固和運(yùn)行管護(hù)工作的通知》，重點(diǎn)提出要提升信息化管理能力，要加快建設(shè)水庫(kù)雨水情測(cè)報(bào)、大壩安全監(jiān)測(cè)等設(shè)施，健全水庫(kù)安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，加強(qiáng)分析研判，及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息。

一、項(xiàng)目背景

江西省新余市分宜縣的彰湖水庫(kù)，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(kù)壩址以上控制流域面積27.03平方千米，總庫(kù)容1658萬(wàn)立方米，涉及灌溉面積2.016萬(wàn)畝。

為了消除水庫(kù)安全隱患、提升水庫(kù)效益以及適應(yīng)新形勢(shì)下的水資源管理需求，分宜縣水利局組織開(kāi)展彰湖水庫(kù)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(cè)、雨水情測(cè)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(cè)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(hù)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)。

二、痛點(diǎn)分析

1.依賴(lài)人工巡檢，智能化運(yùn)維程度低：長(zhǎng)期以來(lái)，該水庫(kù)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(cè)，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(wèn)題。

2.信息化水平不高，數(shù)據(jù)安全風(fēng)險(xiǎn)較大：目前，水庫(kù)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(kù)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(kù)管控效率和生產(chǎn)安全。

三、實(shí)施方案

中海達(dá)提供雨水情及大壩安全監(jiān)測(cè)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(guò)實(shí)時(shí)獲取水庫(kù)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(kù)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(kù)安全風(fēng)險(xiǎn)，為水庫(kù)安全運(yùn)行管理提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐，幫助水庫(kù)建設(shè)智能安全評(píng)價(jià)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警、預(yù)警預(yù)案的實(shí)時(shí)聯(lián)動(dòng)、無(wú)人智能化管理體系，全面提升水庫(kù)信息化管理水平。

▲雨水情及大壩安全監(jiān)測(cè)解決方案架構(gòu)

四、作業(yè)過(guò)程

1.雨水情測(cè)報(bào)站建設(shè)

主要由雨量監(jiān)測(cè)和庫(kù)水位監(jiān)測(cè)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(kù)的降雨量、庫(kù)水位信息。

▲雨水情測(cè)報(bào)站設(shè)備安裝

2.大壩安全監(jiān)測(cè)站建設(shè)

主要包括人工觀測(cè)墩、滲壓監(jiān)測(cè)和滲流量監(jiān)測(cè)建設(shè)。通過(guò)合理布設(shè)人工觀測(cè)墩，再結(jié)合全站儀和水準(zhǔn)儀，監(jiān)測(cè)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(cè)站設(shè)備安裝

3.視頻監(jiān)測(cè)站建設(shè)

利用網(wǎng)絡(luò)視頻球機(jī)，對(duì)水庫(kù)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(chǎng)預(yù)警信息。

▲視頻監(jiān)測(cè)站設(shè)備安裝

4.大屏顯示系統(tǒng)建設(shè)

通過(guò)大屏顯示系統(tǒng)，管理者可直觀地了解水庫(kù)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

5.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(kù)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

6.綜合監(jiān)測(cè)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(kù)監(jiān)管一張圖、雨水情監(jiān)測(cè)、水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)、報(bào)警管理和統(tǒng)計(jì)、視頻監(jiān)控、監(jiān)測(cè)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(kù)監(jiān)管平臺(tái)實(shí)時(shí)互聯(lián)互通。

▲綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警管理平臺(tái)

五、成果展示

建成后的彰湖水庫(kù)信息化系統(tǒng)由7套滲流監(jiān)測(cè)站、50套滲壓監(jiān)測(cè)站、200套人工觀測(cè)墩、1套降雨量監(jiān)測(cè)站、1套庫(kù)水位監(jiān)測(cè)站、2套視頻監(jiān)測(cè)站、1套大屏顯示系統(tǒng)以及1套綜合監(jiān)測(cè)預(yù)警管理平臺(tái)組成。

彰湖水庫(kù)信息化系統(tǒng)通過(guò)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(cè)預(yù)警管理平臺(tái)，經(jīng)過(guò)綜合監(jiān)測(cè)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(kù)三維立體模型，結(jié)合大屏顯示系統(tǒng)，可直觀了解水庫(kù)安全狀況。一旦監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)預(yù)設(shè)值的預(yù)警閾值時(shí)，平臺(tái)將通過(guò)短信、郵件、平臺(tái)彈窗等方式告知水庫(kù)相關(guān)負(fù)責(zé)人，水庫(kù)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(kù)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(kù)監(jiān)管平臺(tái)。

▲建設(shè)成果

六、項(xiàng)目總結(jié)

基于中海達(dá)雨水情及大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，彰湖水庫(kù)做到了表面變形、滲流滲壓、庫(kù)水位、降雨量等監(jiān)測(cè)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(kù)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(kù)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(kù)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(cè)系統(tǒng)全面支撐了彰湖水庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化管理信息系統(tǒng)的高效運(yùn)行，幫助彰湖水庫(kù)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(kù)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。

審核編輯 黃宇