一、背景

水閘作為水利工程中的重要組成部分，承擔著調(diào)節(jié)水位、控制水流、防洪排澇等多重功能。然而，水閘在運行過程中會受到各種自然和人為因素的影響，導致其安全性能下降，甚至發(fā)生安全事故。為了保障水閘的安全運行，及時發(fā)現(xiàn)和處理潛在的安全隱患，水閘安全監(jiān)測系統(tǒng)應運而生。

二、系統(tǒng)介紹

水閘安全監(jiān)測系統(tǒng)主要通過物聯(lián)網(wǎng)技術，實現(xiàn)水閘運行數(shù)據(jù)的實時采集和傳輸。數(shù)據(jù)采集內(nèi)容包括水位、流量、閘門開度等關鍵信息，這些數(shù)居通過傳感器進行采集，并通過網(wǎng)絡傳輸?shù)綌?shù)字孿生模型中。通過構建水閘的三維模型 ，實現(xiàn)水閘運行狀態(tài)、水流情況、水位變化等數(shù)據(jù)的實時采集、分析和可視化。這樣，管理者就可以實時了解水閘的運行狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)異常情況并進行處理。

三、監(jiān)測內(nèi)容

1、環(huán)境量監(jiān)測

環(huán)境量監(jiān)測包括水位監(jiān)測、流量監(jiān)測和氣象監(jiān)測，通過雷達水位計、雷達流量計和自動氣象站等設備，實時獲取氣象信息、水位數(shù)據(jù)和水流情況，為水閘的科學調(diào)度和安全運行提供支持。

2、變形監(jiān)測

變形監(jiān)測包括樞紐建筑的表面變形（水平/垂直）監(jiān)測，閘墩內(nèi)部水平監(jiān)測。采用人工和GNSS自動化觀測結合的方式，通過連續(xù)觀測得到各監(jiān)測點的位移信息，展示在系統(tǒng)監(jiān)測平臺上，方便現(xiàn)場人員實時掌握結構狀況。

3、滲流監(jiān)測

滲流監(jiān)測包括揚壓力監(jiān)測、閘墩滲流監(jiān)測、繞滲監(jiān)測等，通過布設測壓管和滲壓計等進行水閘結構的滲流情況監(jiān)測，確保水閘結構的穩(wěn)定性。

4、裂縫監(jiān)測

裂縫監(jiān)測包括各閘室段底板分縫處及閘室段與岸墻連接處結構縫的開合度和縫兩邊建筑物的不均勻沉降。通過安裝測縫計對閘墩上已有的裂縫進行監(jiān)測，分析裂縫變化規(guī)律，確保水閘結構的穩(wěn)定和完整。

5、應力應變監(jiān)測（新建水閘適用）

通過布設振弦式表面應變計測量結構物表面的應變量，并同步測量溫度，確保結構物的安全運行。

四、系統(tǒng)功能

水閘安全監(jiān)測系統(tǒng)具有多種功能，包括實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析、預警報警、歷史數(shù)據(jù)查詢、遠程監(jiān)控以及三維可視化等。

1. 實時監(jiān)測

水閘安全監(jiān)測系統(tǒng)能夠實時監(jiān)測水閘的各項參數(shù)，如水位、應力、位移、滲流以及振動等。通過實時監(jiān)測，工作人員可以及時了解水閘的運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常情況并采取相應的措施進行處理。

2. 數(shù)據(jù)分析

水閘安全監(jiān)測系統(tǒng)能夠對采集到的數(shù)據(jù)進行深入分析，提取出有用的信息。通過對數(shù)據(jù)的分析，可以了解水閘的結構健康狀況、運行狀態(tài)以及潛在的安全隱患等。這為水閘的安全評估和維護提供了科學依據(jù)。

3. 預警報警

當監(jiān)測到異常情況時，水閘安全監(jiān)測系統(tǒng)能夠及時發(fā)出預警或報警信號。這有助于工作人員及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患，避免事故的發(fā)生。

4. 歷史數(shù)據(jù)查詢

水閘安全監(jiān)測系統(tǒng)能夠存儲大量的歷史數(shù)據(jù)，方便工作人員進行歷史數(shù)據(jù)查詢。通過查詢歷史數(shù)據(jù)，可以了解水閘在過去一段時間內(nèi)的運行狀態(tài)和變化趨勢，為未來的運行和維護提供參考。

5. 遠程監(jiān)控

水閘安全監(jiān)測系統(tǒng)支持遠程監(jiān)控功能，工作人員可以通過網(wǎng)絡遠程訪問監(jiān)控中心，實時查看水閘的運行狀態(tài)和數(shù)據(jù)。這有助于提高工作效率和減少人力成本。

6、三維可視化

智慧水閘三維可視化管理平臺基于數(shù)字孿生技術，實現(xiàn)對水閘的全方位監(jiān)測、維護和管理。