2、风速风向采用超声波监测原理探头,精度高、性能可靠,适用于户外气象恶劣环境领域;
4、实时监测气象环境数据,成本低,适合网格化布点;
5、体积小、模块化设计,灵活布局;
3.4.8水位流量:可以根据现场环境选择多普勒超声波流量计(接触式)或者雷达流量计(非接触式)。
视频图像功能
*对水边滞留人员特征、滞留事件、行为特性进行智能判断、历史案件自动匹配调取。
(1)人员预警
人员预警是指针对重要监测设备、危险水域安全进行的监控,当人员穿越安全警戒线
时,智能摄像机实现主动报警,同时系统可以通过前端喇叭实现语音投放。
(2)违法游泳监控
在游泳高发区沿岸布置智能分析摄像机,当有人员穿越虚拟警戒线即可主动报警,同时
系统可以通过前端喇叭实现语音投放,进行提前规劝离开,防止发生意外事故。
(3)非法垂钓
(4)库区内工程车识别
识别半拖车、吊车、货柜车、搅拌车、密斗货车、平板货车、全拖车、沙石车、推土机、挖掘机、压路机、一般货车、装载机等工程车和货车,车辆进入水库管理范围内,自动识别并发出警报。
(5)人员非法,闯入识别
(6)水库大坝出入口人车识别
在水库大坝管制的出入口和主要大路路口部署卡口摄像机,能够同时支持人脸、人体、机
小型水库大坝安全监测配置表
大坝安全监测系统包括大坝渗流量、渗流压力、表面变形监测。建立水库大坝安全预警体系,实时评估水库大坝安全状态,并根据数据绘制过程线图、断面浸润线图、数据年报表、月报表以满足工程管理的需要。
大坝渗流渗压监测
5.1渗流量监测
5.1.1总体要求
根据《小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施建设与运行技术指南(征求意见稿)》监
测布置应符合以下规定:
具备渗流量监测条件的小型水库应监测渗流量。渗流量监测设置应根据大坝坝型、渗流特
点、渗流水量大小、汇集排水条件等确定。具备渗流量监测条件是指大坝存在渗漏明流、具备
渗水汇集条件和便于安装监测设备的情况。
渗流量监测应根据大坝渗流情况设置,建设与运行管理办法要求如下:
①小(1)型水库:存在渗漏明流的大坝应设置1个渗流量监测点,有分区监测需求的根据
需要增加监测点;
②小(2)型水库:存在渗漏明流、坝高15m以上或影响较大的大坝应设置1个渗流量监测点其他情况根据需要设置监测点;
不具备设置永久监测点的,可根据渗流量变化情况设置临时监测点。
具备渗流量监测条件的副坝可参照主坝要求布设。
渗流量监测可采用容积法或量水堰法。其中,容积法适用于小于1L/s的渗流量监测;量水堰法中,渗流量1~70L/s可采用直角三角堰,70~300L/s可采用矩形堰或梯形堰。
5.1.2监测点位设计
依据现场实际情况根据规范设计(或参考设计单位文件)
5.1.3设备选型
根据系统的实际情况及所要达到的技术指标,并参照《土石坝安全监测规范》(SL551-2012),《小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施建设与运行技术指南(征求意见稿)》渗流量监测选用磁致式量水堰计,该仪器适用于长期测量河流、湖泊、水库、坝体等堰槽的水位,是监测水位及流量变化的有效监测设备。
该量水堰计采用磁致伸缩液位计作为传感器进行测量,具有分辨率高、稳定性好、性能可靠、响应速度快,工作寿命长等优点。
5.1.4技术规格
5.1.5施工安装
(1)量水堰堰板选型:
①三角堰:当渗流量在1~70L/s之间时采用(三角堰堰口为等腰三角形,底角为直角。
②梯形堰:当渗流量在10~300L/s之间时采用(一般采用1:2.5的边坡,底边宽度应
小于3倍的堰上水头,一般在0.25与1.5m之间。
③矩形堰:当渗流量大于50L/s时采用(堰口宽度应为2到5倍堰上水头,一般应在
0.25与2m之间)
(2)量水堰堰槽施工
堰槽是一个尺寸要求严格的平直沟渠,堰槽进口处装有栏污栅,栏住水中的漂浮物。
向下游5m处装有不锈钢堰板,堰板上游一侧的地下是一个与堰槽底部相通的小水坑,在小
水坑中安装量水堰水位计。在小水坑周边1m以内选择合适的位置彻造混凝土仪器安装墩,
电缆穿线管需由支柱内穿埋后接入机箱。
(3)量水堰计施工:
①检查
量水堰计安装之前应在现场对磁致伸缩液位传感器、浮子等组件进行检查,确保仪器
完好才能安装。
量水堰计应安装在堰板的上游≥100cm处,在堰槽的侧壁做一内凹槽,在底部开一个洞,
安装洞的直径应大于¢15cm的孔,低于水面深为10cm(尺寸见图所示)。在安装洞中插入防污
管,查看上端盖上的水平泡调整防污管的垂直度,管四周用水泥砂浆固结,防止砂浆进入防污
管。在防污管四周填入清洁细碎石,直至将凹槽填满。
②电缆的焊接加长
注意:芯线焊接工作结束后,必须用读数仪进行读数测量检查,并使用万用表测量各芯线间电缆电阻情况。避免因焊接工作造成接头部位芯线短路、断路情况。
③读取据
④注意事项
量水堰计安装就位前、后应及时测量读数,根据仪器编号和设计编号作好记录并存档,特别注意保护仪器的信号引出电缆。
5.2渗流压力监测
5.2.1总体要求
根据《小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施建设与运行技术指南(征求意见稿)》,
《小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施建设与运行管理办法》:
(1)小(1)型水库土石坝渗流压力监测规定:
①渗流压力监测横断面根据工程规模、坝型、坝高、坝长、下游影响等情况,设置1~2个监测横断面,一般设置在最大坝高和渗流隐患坝段,坝长超过500m的根据需要增加监测断面。
②土石坝每个监测横断面宜设置2~3个监测点,一般设置在坝顶下游侧或心(斜)墙下游侧、坝脚或排水体前缘,必要时在下游坝坡增设1个监测点;下游水位或近坝地下水位监测点根
据需要设置;存在明显绕坝渗漏的,根据需要设置绕坝渗流压力监测点。
③面板堆石坝如需设置应根据情况确定。
(2)小(2)型水库土石坝渗流压力监测规定:
①渗流压力监测横断面根据工程规模、坝型、坝高、坝长、下游影响等情况设置,坝高15m以上的设置1个监测横断面,坝高15m以下的根据需要设置监测断面。
②土石坝每个监测横断面宜设置2~3个监测点,一般设置在坝顶下游侧或心(斜)墙下游侧、坝脚或排水体前缘,必要时在下游坝坡增设1个监测点;下游水位或近坝地下水位监测点根据需要设置;存在明显绕坝渗漏的,根据需要设置绕坝渗流压力监测点。
(3)小(1)、(2)型水库重力坝及拱坝渗流压力监测规定:
①重力坝及拱坝根据廊道、帷幕和渗流情况设置扬压力监测点。
②下游水位或近坝地下水位监测点根据需要设置。
③存在明显绕坝渗漏的,根据需要设置绕坝渗流压力监测点。
5.2.2监测点位设计
5.2.3设备选型
5.2.5施工安装
测压管钻孔孔位、孔深和孔斜应符合设计要求,钻孔孔径不小于Φ108mm孔位偏差不得超过10cm,孔深应达到设计深度或设计层位,为了将测压管顺利放入孔底,钻孔深度一般要超过设计深度0.5m。孔斜偏差不大于0.02m/m。
(1)测压管钻孔验收合格后即可进行孔口装置的安装。当孔口有渗水出流时应安装压力表,压力表的量程应根据测压管孔口的渗压大小选定,使渗压读数在压力表量程1/3~2/3的范围内。
(2)测压管孔口装置按图加工和安装,各接头不得漏水,经检验合格后进入初始观测。仪器安装方式:在钻孔中安装,土体钻孔,下管,渗压计安装到管中。
5.2.6仪器安装
1)每支仪器都提供了率定系数,包括温度修正系数。
2)浸透透水石,并在透水石和膜片之间的空腔里充满水。
3)用电缆将渗压计沉到测量孔的底部以测量实际深度。
4)让渗压计热平衡15-20分钟,用读数仪记录该页面的读数。
5)将渗压计提升一个已知高度,记录读数,计算这个系数,给出压力和读数的变化。与率定表中的值进行比较。
6)每一只渗压计获取一个精确的零读数(即初始读数),而这个读数将用于后期的数据处理。一般来说,是在仪器安装之前(即未加压力时)读取的数值即为零读数。
7)水位测量需在空气中确定零读数:如果测量水位,获取零读数是在空气中获取的读数。
(1)设备下管
钻孔钻至渗压计预定位置以下30-50cm,并洗净钻孔,然后将孔的底部用干净的细沙回填到渗压计端头以下15cm,打完孔之后,将渗压计管放置其中,做好通水措施,将土工布进行包扎,放入渗压计。渗压计封装在一个砂袋里,保持干净。用水浸透砂子,然后放到位(在电缆上做标志),仪器在这个位置时,环绕渗压计周围放进干净的砂子,砂子放到渗压计以上15cm。然后用土回填。
(2)电缆保护和终端连接
从渗压计引出来的电缆采用Φ25mm的PVC管进行保护。电缆可拼接加长而不影响仪器读数。电缆的连接使用热缩管热缩保护,按芯线颜色对接以保持极性,保持接头完全防水,使用带胶热缩管来密封连接。或电缆可用防水接头进行保护。电缆可以通过剥皮、挂锡后接到读数仪上的接线夹来进行读数。
安装图纸如下:
注意事项
1.选点需要注意不要将坝体结构破坏,点位不要太靠近山体,以免成干孔。钻孔施工必须找
专业的施工队,提高钻孔效率和质量。
2.孔钻好后,必须迅速下管,以免孔内塌陷。
3.测压管采用6米长的整管接长,尽量减少接头数量。测压管连接的直线偏差不宜大于2°。
4.管口应出露地面以上0.3m以上并安装管口保护装置,考虑到设备吊装需要,保护装置的尺寸宜大于测压管管径2倍以上。
5.3表面变形监测
5.3.1总体要求
根据《小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施建设与运行技术指南(征求意见稿)》,《小型水库雨水情测报和大坝安全监测设施建设与运行管理办法》:
1)对坝高超过30米或下游影响较大的土石坝,坝高超过50米或下游影响大的重力坝、拱坝,应设置表面变形监测设施。其他小型水库,根据规范要求,结合工程实际和下游影响情况设置大坝变形监测设施。
2)土石坝以表面垂直位移监测为主,重力坝、拱坝以表面水平位移监测为主,且宜在坝顶下游侧设置1个变形监测纵断面。必要时,土石坝可增设1个监测横断面。
3)选择基础稳固的坝端或近坝便于观测区域设置必要的工作基点和校核基点。
5.3.2监测点位设计
5.3.5施工安装
根据现场实际监测需求在原有的人工观测墩上进行加工改造,在没有观测基础条件的水库新建,具体施工严格按照图纸(见附件北斗GNSS接收机观测墩设计图纸)和规范要求施工。
观测墩采用现浇混凝土加300mm高强度PVC套管/165镀锌管施工工艺,混凝土强度等级C25。主筋最小砼保护层厚度为30mm。搅拌现场必须配有合格的称量器具,严格按照设计配合比下料。
水泥要求:普通硅酸盐水泥,强度等级P.O42.5;5~40mm级配良好的石子,中砂,水须采用饮用水。根据施工情况混凝土需加拌外加剂如:早强剂、防冻剂、引气剂等,质量必须合格,不得使用含氯盐的外加剂。
注:
2)图中尺寸单位都是毫米
3)注意避雷针接地阻值10Ω以下
4)现地机柜用膨胀螺栓打入观测墩,固定稳固
5)供电电缆套管保护固定
*观测墩顶部装强制对中器,顶端加工有5/8英制螺旋以固定北斗GNSS接收机天线,天线柱下端通过螺栓与北斗GNSS接收机天线底座牢固连接,北斗GNSS接收机天线底座要确保整个天线安装装置与观测墩形成一个整体。安装时,考虑天线对空通视的要求、天线安放稳定性、天线维护便利性、外观美观性等因素。同时观测墩中心预留走线孔。
*在机柜中,按数据传输路径,分别安装供电,通讯等设备。供电电源一并引入机柜,并且强电弱电隔离布线,整洁美观,便于维护。机柜下端预留通线孔,供电源数据线的接入。机柜距离地面宜≥30cm。固定螺钉应拧紧,不得产生松动现象。外加防护警告装置,避免非工作人员破坏。(安装图如下图所示)
6通讯、供电及防雷系统设计
6.1通讯系统
大坝安全监测系统组网采用两级传输的方式,第一级由测控单元到监测中心负责采集各监测项目的数据,第二级由监测分中心及监测中心组成的计算机网络实现监测分中心与监测中心
之间的所有信息共享。
通信要求
1)监测中心能够实时接收全部监测项目的所有数据。
2)工作方式:自报、应答两种工作模式。
3)能长期地、特别是在暴雨洪水等恶劣天气条件下可靠地工作。
4)通信畅通率应>98%,系统误码率小于6×10
5)具有可靠的防雷措施。
6.2供电系统
6.2.1就近供电
适用于较分散的前端感知点供电,以及无法提供集中供电条件的现场安装环境。在前端设备的安装位置附近接取电源。
6.2.2太阳能供电
太阳能供电系统
注意事项:
2)电池板制作安装支架,朝向正南,倾角在40-45°之间,根据当地太阳高度角来确定。注意不要有任何遮挡,否则无法充电,视情况定期清洁太阳能板。
3)电线选用国标;太阳能板接线要牢固,裸露在外面的线要穿管,推荐PVC管,可以弯折走线,美观而且耐用。
6.2.2220V交流供电
根据项目的实际情况,从监控中心或者就近的地方取电。为了保证安全,我们的市电拉电方式有两种,一种是架空线,另一种是地埋线。
1)架空线
2)地埋线
当接入市电距离较短或不方便架电线杆时,可以将电线埋在地下。地埋式需要注意的是做好防水绝缘措施,电线最好是一根完整的,不要有接头。埋入地下至少30cm以上,用比较松软的泥土埋设,不能有石头、沙石等硬物。埋设的路线不要有重物碾压。
6.2.3本项目供电方案
项目具体用何种方式供电根据现场实际情况及设计需求。
6.3防雷系统
监测系统采用避雷针进行直击雷防护,使用单项电源避雷器、通讯电缆防雷器实现对感应雷的防护。
6.3.1直接雷电防护
具体避雷方式要求避雷针与被保护物体横向距离不小于3m,避雷针高度按照“滚球法”确定,粗略计算即可。
避雷针选用ZGZ-200-1.8B型号避雷针:
图直击雷预防示意图图避雷针
技术参数
n雷电通流容量kA:200
n电阻Ω:≤1
n高度m:2.1
n质量kg:4.8
n最大抗风强度m/s:40
n安装尺寸mm:φ70±0.26
7.1平台总体要求
小型水库安全监管平台具有强大的测点管理、监测数据管理、远程通讯、备份管理、巡查信息管理、安全管理、工程文档浏览等功能,输出数据功能强大且操作尤为方便,大量采用图形界面和向导技术,用户操作简便。具体功能如下:
3)软件界面清晰直观,工具条与按钮操作。以主界面和各子界面形式显示,各界面间切换灵活,界面图案可按客户要求绘制改动。
5)具有数据超限报警设置显示功能,现场即时上传报警信息时,主机会出现明显的报警画面和报警信息,同时还可提供各种声光报警等多媒体提示或手机短信报警。
7)系统满足开放性标准的要求,方便系统功能的添加、删除、维护、修改、扩展。并满足数据库容量的扩充、系统软件功能的增强等方面的要求。
8)采用先进软件开发,功能强大、灵活方便、界面美观,信息化管理,智能化监测,不仅可完全实现尾矿库安全监测的功能要求,还可根据实际需要进行软件升级,符合今后的发展方向。
7.2小型水库安全监管平台功能介绍
7.2.1框架设计
监测的云平台,为用户提供安全可靠、即用即得的监测服务。秒速上云、“零”运维成本、功能丰富强大、系统方便易用。大型或中、小型安全工程监测项目,云平台都能为用户打破信息
正实现数据融合及价值,让监测工作实时高效!(云平台产品彩页见附录)
目前,在云平台上的监测项目已达580个(2021.10.30),并持续添加中,分布在全国各个省市。
详细展示一座水库的工情、巡查情况、视频图像、实时雨水情、预测雨水情等信息。
采用GIS地图展示水库库区和下游影响区的全貌,展示监测设备和下游预警设备的安装地
点,可切换显示大坝内部的监测点位置和监测断面。可展示历史过程线和水位示意图。同时
审核编辑黄昊宇
长沙市望城经济技术开发区航空路6号手机智能终端产业园2号厂房3层(0731-88081133)