简介

水库堤坝作为重要的水利设施，在防洪、灌溉、供水等方面发挥着关键作用。然而，由于自然老化、设计缺陷、施工质量、极端天气等因素的影响，水库堤坝存在着不同程度的安全隐患。目前，我国大部分堤坝监测方式是通过人工观测与人工巡检相结合，难以满足堤坝安全监测需要。因此，加强水库堤坝的除险加固和防汛预警监测工作，提高水库堤坝的安全性和可靠性，具有重要的现实意义。

政策解读

水利部联合国家发展改革委于2024年11月印发了 《全国病险水库除险加固实施方案（2025—2027年）》。

该方案提出了水库除险加固三年目标任务：2025年完成“十四五”除险加固任务，2027年完成2024年9月前已鉴定为病险水库的除险加固任务，2027年后按照“随病随治”的原则及时解决病险问题。
方案要求推进水库大坝安全鉴定常态化，规范除险加固建设内容，加强除险加固项目管理，科学推进水库降等报废，通过及时实施除险加固，保障水库安全运行、长期稳定发挥防洪、供水、生态等综合效益。

建设需求

“小型水库大坝安全监测及水雨情测报系统”紧密贴合小型水库的管理要求进行设计，主要包括：

对水库各类监测项目数据实时管理，如渗流、渗压、水位、雨量、视频监控、GNSS等，各水库分管部门可远程访问，实时查看数据；
兼容各种类型设备数据及历史数据，实现数据在一个平台上统一管理，用户可便捷查看，并进行数据的对比、分析；
结合项目需要，支持本地化部署，可将数据发送到指定的省市级平台，方便上级管理人员查看和管理，实现数据的互通共享。

架构图

水库堤坝除险加固防汛预警监测方案由前端传感设备、水利测控终端、平台系统、监控管理中心等部分组成。
堤坝智慧安全监测终端硬件数据是信息化平台的数据来源，完善各个致灾监测项的布设，做到全方位的安全监控。
硬件的部署有位移传感终端、水位传感终端、雨量计、渗压渗流监测设备及视频监控终端等设备。
监测数据包括水位、雨量、流量、流速、大坝渗压、渗流、倾斜、沉降、气象环境等数据分析、视频监控、远程闸门控制、预警告警、GIS 地图、用户管理、设备管理等功能。

软件主要功能

堤坝安全系统建设不仅仅需要硬件设备的监测支撑，也需要借助信息化软件系统来更快更精准发现和分析问题。建设一套与其发展能力相匹配的堤坝安全运营管理平台，能够加强集中管理与监控，加强对动态监控能力，实现对堤坝安全的变化的及时预警。

项目管理

项目配置实现对项目资源的管理、分配和控制，灵活管理。

“小型水库大坝安全监测及水雨情测报系统”为小型水库的大坝安全监测和水雨情测报能力给予了有力支持，加强了水库的安全管理，帮助水库逐步实现大坝安全监测信息管理一体化、过程自动化、应用智能化、决策科学化，建立完善的自动化安全监测系统，提高水库通讯能力、预警能力、运维技术、管理手段，充分发挥水库的综合工程效益。

测站管理：可对站点的安装位置、经纬度、管护人等信息进行增、删、改、查等操作。
测点管理：包括创建和维护测点的所有特征数据，如测点设计代号、仪器类型、仪器名称、测量通道、测值类型单位、安装位置、仪器生产厂家、测点物理量转换算法及计算参数、测点数据入库控制、数据极限控制以及测点数据报警控制等。
测点分布：实现测点在二维平面图、三维模型等的位置展示，直观展现的位置信息，
测点配置：平台提供多种算法选择或自定义算法，满足测点输出成果值值的计算需求。
采集参数配置：能对传感器的参数数据进行设置和修改，设置各传感器的采集频率和方式，按设计要求的模式采集测量数据，并将测量数据放在数据库内。各传感器安装后采集的观测数据与安装前的观测数据具有一致的基准值和基准时间，可以保证观测数据的连续性。

设备维护

平台支持设备的全生命周期管理，包括安装现场初始化、项目信息管理、设备运维工单管理等。

参数设备：现场设备配置、调试。
项目管理：实现对设备基础信息、组网关系、网卡信息、采集策略等的管理。
工况监控：远程监控设备健康状态，获取设备近期上线记录，跟踪分析设备运行工况；
运维管理：支持现场、远程等多种运维模式，通过监控中心、维护中心、设备中心、专家中心等模块实现运维全过程全要素管理，保障运维安全，提高运维科学化管理。
数据管理：实施“一库一码、一设备一码、一测点一码”的数据共享模式，方便现场人员查询数据。

数据采集

按照《土石坝安全监测技术规范》（SL551-2012）对土石坝监测项目的规定，结合水库的实际情况，主要有以下监测项目：

变形监测：坝体表面变形监测（GNSS 静态位移监测）
渗流监测：渗流量监测、坝体渗流压力监测
环境监测：水位、降雨量、水温、气温、湿度、风速、风向
流量监测：入库流量、泄洪流量、取水流量
视频监视：视频监控

另外，可以结合云平台和小程序，实现人工巡视管理，结合 AI 视频监控，实现视频 AI 识别和预警等。

数据管理

数据查看：展示不同监测类型测点的数据曲线、数据列表等，可点击快捷按钮选择不同时段查询相应时段数据。
数据导出：具有人工录入功能，即对每支监测仪器均能进行人工录入；也能对已有的数据进行转换并批量录入本系统的数据库；监测数据能够导出到 Excel文件。
监测数据检验：提供原始观测数据的粗差检验、与原因量的相关性检验等检验方法，并对选定的粗差进行显示、隐藏或剔出等，能对监测成果进行误差处理及整编规划。
数据计算及转换：能将各传感器原始数据进行计算，并转换为观测的物理量，将成果存放在成果数据库内，同一测点计算支持多套不同时段应用公式，相关点计算提供多测点物理量关联计算。
监测数据管理：提供对监测数据的浏览、增加、修改、删除、数据备份等操作，以及实时更新数据的过程线、表格查询等。