北京东维时代科技有限公司

基于物联网的大坝安全监测解决方案：

大坝是水资源管理中不可或缺的重要建筑物。为了确保大坝的安全性和性能评价，大坝安全监测具有重要意义。同时，连续长期的大坝安全监测系统能够提供溃坝通知预警，保护下游人民的生命财产安全。为满足大坝监测的需求，北京东维时代科技有限公司提出了一种基于物联网的大坝安全监测解决方案。

该解决方案包括以下内容、方法和仪器：

监测内容包括水库水位、渗压、渗流、流量、风速风向、温度、湿度、降雨量以及大坝坝体移等监测。项目组成包括数据记录仪、渗压计、水位计、应力计、位移计、钢筋计、测缝计、沉降仪、倾斜仪、雨量计、水质探测器、雨量GPS定位系统、自动数据采集系统、数据库系统、数传系统和预警系统等。

大坝安全监测系统能够实现全天候远程自动监测。各种监测传感器通过自动数据采集监测站实现自动监测，并将数据存入相关数据库。同时，监测系统也具备人工观测条件，观测人员可以携带读数仪或笔记本电脑到各监测站读取数据。大坝远程监测系统可以记录下监测对象完整的数据变化过程，并通过光纤网络数传系统实时获取数据。数据可以传送到网络覆盖范围内的任何需要这些数据的部门，也可以通过无线基站、GSM（GPRS）、CDMA等实现远程数据无线传输。

为了了解坝体和坝基的渗流压力，可以通过埋设渗压计来观测坝体的渗流压力分布情况和浸润线位置，以及坝基渗流压力分布情况。为了了解大坝上下游水位情况，可以分别设置水位计来观测大坝的上下游水位。大坝坝体地表位移监测是为了了解大坝地表水平变形和垂直变形情况。监测仪器采用了GPS测量系统，可以实现无人值守和自动监测报警。

大坝安全监测系统由现场量测部分、远程终端采集单元MCU和管理中心数据处理部分组成。系统采用分层分布开放式结构，运行方式为分散控制方式。各个现地监测单元可以按设定时间自动进行巡测、存储数据，并向安全监测中心报送数据。系统监测站的MCU与监控中心之间的网络通信采用光缆。数据采集系统将各个监测站内的监测数据采集上来，然后在数据处理工作站和数据分析工作站进行数据的处理与分析，并将原始数据和处理结果存入主数据库和备份数据库中。

系统的硬件设计采用智能数据采集器，具有高精度的A/D转换能力，可以同时连接各种传感器。数据采集器具有广泛的工作温度范围和防潮处理，适应恶劣的工作环境。天线和电源都经过防雷设计和电涌防护，保证系统在水电现场恶劣环境下正常工作。同时，系统支持多种外部电源供电方式，确保在外部供电缺失的情况下测控单元正常工作。

系统的软件设计由北京东维时代科技有限公司提供，具备实时远程监测、数据管理、图表输出、数据分析、报警提示、安全管理等功能。软件可以实现对大坝的各测试参数进行实时监测，并根据需要设定采集频率和测点数据。数据可以以各种数据库形式保存并进行历史数据查询，还可以直接生成EXCEL或其他形式的报表。数据可以以图形方式显示，包括时间历程曲线图、X/Y坐标图、模拟图、直方图等形式。系统具有数据越限报警功能，可以及时上传报警信息并提供多媒体提示。此外，系统还支持对系统信息的打印、在线编辑、维护和修改数据库等功能。

总之，基于物联网的大坝安全监测解决方案通过使用先进的监测仪器和技术手段，实现了对大坝的全天候远程自动监测。该解决方案具有高精度、稳定性强、安装维护方便等特点，可以有效保障大坝的安全性和下游人民的生命财产安全。