一、方案背景
根据《“十四五”水库除险加固实施方案》要求，到“十四五”末，全部完成现有及新增的约1.94万座病险水库除险加固；实施55370座小型水库雨水情测报设施和47284座小型水库大坝安全监测设施建设，对分散管理的48226座小型水库全面实行专业化管护模式。今年，水利部将会同财政部，继续督促各地加强资金保障、加快项目实施、强化监督指导，确保完成“十四五”水库除险加固任务，保障小型水库安全运行、效益充分发挥，推动水库管理再上新台阶。为助力政府推进小型水库大坝安全监测设施建设与专业化管护模式，我司以物理流域为单元，以时空数据为底座，以数学模型为核心，全力打造小型水库水雨情和大坝安全监测解决方案。
二、方案组成
此方案充分利用5G、北斗、智能传感设备、物联网、大数据等新技术新手段开展水库雨水情测站、视频监控设施和大坝安全监测工作，通过信息化手段推动水雨情监测与大坝安全监测预警能力提升，逐步建立水库工情采集、传输、分析、预警相结合的现代化监测预警体系，为水库大坝安全鉴定、除险加固方案制定和防汛指挥调度提供数据依据。
小型水库水雨情和大坝安全监测解决方案是利用感知设备对水库水雨情、水位、视频、坝体渗流、坝体位移、坝体渗压等数据进行采集和捕获，通过泛在融合网进行信息传输汇聚于数字水库系统平台。
此平台充分发挥人工智能、数字孪生、大数据建模等信息技术为水利行业应用赋能，可融通汇聚水库水雨情、大坝安全监测等信息数据，实现水库大坝综合展示一张图、一库一模型、实时感知监测数据、自动化分析预警、移动端在线水库巡检、自动化巡检、水库运行态势分析等功能，从而全面提供水利领域精细化管理水平和智能化运营水平。
三、方案功能
实时监控：通过高清摄像头视频监控水库大坝现场实况，在汛期或险情发生时可实现远程巡检；同时支持视频图像实时叠加，定时拍照，实时推送监测数据与测点信息。实现在线监测的地图显示、查看，包括监测设备的快速查询显示、监测数据展示、报警情况显示及监测数据曲线图的实时展示，通过系统主界面的显示功能，可以查看设备的位置、运行状态，掌握其水库库坝体浸润线及坝体内孔隙水压力、库内水位、水库出入入流量、降雨量、坝体位移的实时监测。
远程监测：管理人员可通过小型水库水雨情和大坝安全监测平台远程监测水库大坝数据，其中包括水库分布位置、现场设备运行状态、水位、降雨量、流量设备电池电压等实时数据；渗流量、渗流压力、表面形变等安全运行关键指标实时数据。传输到相关软件系统，实现对整个坝体的全方位实时监测。等数据超过告警上限时系统自动根据该预警数据发布不同级别的报警信息。可设置多级报警，支持弹出软件窗口报警、邮件报警、短信报警及声光报警等功能多种方式传达至相关领导和责任人。
统计分析：系统平台可自动统计水位、降雨量并自动生成各类数据过程曲线报表，进而基于各类数据过程曲线报表进行智能评估及预测渗流稳定性、结果稳定性等变化趋势。当大坝浸润线、库水位、实时雨量、大坝渗流量及坝体位移历史数据等相关数据进行综合比较分析，推算出各类坝体运行数据的时间和空间的相关性，综合判断坝体健康状况。
自动报警：一旦水位/降雨量超限或设备故障，此平台即可实行声光报警器迅速报警，同时LED屏幕可实时发布报警信息，并向自动向责任人发送报警信息。
数据存储：不仅支持方案系统中心服务器和现场终端双向存储历史数据；还可根据需求在现场终端设置存储年限。
四、方案价值
小型水库大坝安全监测系统解决方案提升自身的安全系数，健康长远地运行就必须要定期开展安全监测工作，落实检测项目设置与测点分布设置的各项要求，加强巡查管理与渗流量观测，消除水库上下游存在的各种安全隐患，发现问题就要立即向上级部门报备，以寻求最为妥善的解决方法，杜绝安全事故的发生，将因监管不力造成的各项损失降到最低。将传感器、物联网、云计算等技术与水库大坝实际情况相结合，自主开发了专用于水库大坝的一套智能化、信息化的在线监测系统及各类型一体式监测站。适用于各类水库大坝安全监测的需求，为水库大坝安全鉴定、除险加固方案制定和防汛指挥调度提供数据依据。
