▋前言
水庫安全度汛一直是我國防汛抗洪的難點和重點，中小型水庫的安全度汛已成為當前全國防汛工作的一個薄弱環節，大部分水庫缺少必要的安全監測等設施，檢查手段落后，隱患很大。一旦發生局部暴雨洪水，極易引發潰壩事件，輕則造成財產損失，重則造成重大人員傷亡或毀滅性災害。
截止2018年底，全國已建成各類水庫98822座，然而大多數中小型水庫建于六、七十年代，屬“三邊工程”，一方面大部分水庫防洪標準低、工程質量差、淤積嚴重、有效庫容，處于帶病運行狀態，另一方面不少水庫已達到或超過設計服役年限、老化嚴重，水庫工程潛在的安全隱患突出。
▋系統概述
為實現我國建設“數字水利”的目標，才茂通信與水利企業合作，將云計算與物聯網緊密結合，建立一套智能化、自動化、信息化的水庫大壩安全在線監測系統，具有數據遠程傳輸、實時在線監測預警等功能，對保障水庫大壩的安全運營發揮著至關重要的作用。
通過建設實用、可靠的水庫安全、水位、雨量監測等防汛信息采集系統，掌握山洪災害的區域分布、影響程度、風險區劃等狀況。確定危險區和預警指標，進一步完善監測預警系統和群測群防體系，為山洪災害的預報預警、做好防災減災工作提供準確的基本信息。顯著增強防災減災能力和風險管理能力，限度地減少人員傷亡和財產損失，為構建和諧社會、促進社會經濟環境協調發展提供安全保障。
研制的水庫大壩監測系統，主要應用產品為水位計、水位計讀數儀、滲壓計、振弦讀數儀連接、數據分析軟件、無線4G通信設備等，針對水庫除險加固工程進行安排布點。
▋監測項目一覽表
序號 | 監測內容 | 監測設備 | 監測目的 |
1 | 降雨量監測 | 雨量計 | 監測庫區降雨量變化 |
2 | 視頻監控 | 高清網絡球機 | 監測壩體環境變化 |
3 | 庫水位監測 | 壓力式水位計 | 監測水庫水位變化 |
4 | 預警廣播系統 | 無線預警廣播系統 | 對監測數據變化進行廣播預警 |
5 | 無線4G數據傳輸 | 才茂路由器 | 遠程傳輸終端采集的數據 |
6 | 地表位移 | GNSS | 監測壩體位移病害 |
7 | 水庫液位 | 孔隙水壓計 | 監測水庫液位變化 |
8 | 混凝土應力 | 應變計 | 監測混凝土應力變化 |
▋系統功能效果
1.對除險加固過程中的防滲加固、地震液化、自動化觀測等各項工程效果進行必要檢測監測。
2.加固后防洪庫容增加，水庫的削峰和滯峰能力增強，在大洪水來臨后可以蓄峰部分洪峰，保證下游河道不被過度的沖刷，降低河流區域生態環境的惡化。
3.數據存儲管理與查詢應用系統；可對所監測的大壩變形和地下水的信息進行查詢和有效管理，分別進入相應的管理數據庫。
4.服務水準安全報警系統：根據大壩的測試結果，與經驗值、理論計算值等進行綜合分析，根據預警機制，對大壩的安全狀況進行評估，如超過預警值，則進行報警。為決策部門提供相應參數依據，為有關方面提供相關的信息，以制定相對應的防災救災對策。
▋監測意義
1、及時把握水庫大壩的安全狀態，評定大壩的穩定性，并結合支護結構的運營階段的工作狀態，識別支護結構的損傷程度評定支護結構的安全、可靠性與耐久性；
2、為運營、維護、管理提供決策依據，可以使得既有大壩支護工程的技術改造決策更加科學、改造技術方案的設計更加合理、經濟；
3、驗證大壩支護結構設計建造理論與方法，完善相關設計施工技術規程，提高大壩工程設計水平和安全可靠度，保障結構的使用安全，具有重要的社會意義、經濟價值和廣泛的應用前景；
4、進一步分析水庫大壩變形特點，掌握大壩受相關工程在實施過程影響程度，保證施工安全和施工質量，確保大壩的穩定，驗證治理工程的效果，進行必要的大壩監測工作十分重要。
▋才茂無線4G路由器介紹
工業級4G/3G/2G WIFI無線路由器，是一款帶無線局域網WIFI，1個WAN口，4個以太網口RJ45接口，工業級設計的無線網關。設備應用于中小企業上網，家庭上網以及工業設備數據傳輸。設備支持局域網WIFI功能（802.11 a/b/g/n）和廣域網3G/4G/WIFI無線網絡功能，同時系統加載了廣域網通信VPN隧道、WIFI局域網傳輸的安全認證等安全功能，實現無線局域網和無線廣域網的無縫連接，為用戶提供高速、安全、可靠的移動寬帶服務。設備采用高性能的工業級MIPS通信處理器，以嵌入式實時操作系統為軟件支撐平臺，系統集成了全系列從邏輯鏈路層到應用層通信協議，支持VPN（包括PPTP+L2TP+MPPE和IPSEC+GRE）,IPTABLE防火墻，靜態及動態路由，PPPOE，PPP server及PPP client，DHCP server及DHCP client，DDNS，防火墻，SNAT/DNAT，DMZ主機，WEB配置，支持APN/VPDN，支持上電自動撥號，自動維護通信鏈路，保證鏈路永遠在線，支持自動定時上線和下線，定時開關機等功能。
該產品整機采用工業級設計；系統帶有看門狗WDT保護，另外加載了系統監測保護SWP（System Watch Protect）；產品通過電力3000V電擊測試；產品擁有維護系統穩定的技術，確保設備永遠在線；經過嚴格的設計、測試和16年的實際應用，產品性能穩定可靠。
▋總結
在線監測水庫大壩經過除險加固后，壩體內的浸潤線走勢。此監測系統能直接測量出每個測點的水位高度，并且能對各個測點的數據進行整合分析，得出整個大壩內浸潤線的，這樣就能直觀向客戶的提供監測預警信號。
系統建成后，將解決河流中上游洪水威脅，實現庫堤結合防洪體系，為水利樞紐電站的調度決策提供充分的理論依據，保障防洪安全和社會經濟可持續發展。
