競道光電 JD-WY1 匠心打造，精益求精。水庫大壩作為區(qū)域防洪防汛、水資源調(diào)配、農(nóng)業(yè)灌溉供水的核心關(guān)鍵性水利樞紐工程，壩體結(jié)構(gòu)長期承受水體壓力、水流沖刷、溫度應(yīng)力、地質(zhì)運動等多重作用力影響，極易出現(xiàn)壩體位移、壩基沉降、壩體偏移等結(jié)構(gòu)性形變隱患，一旦隱患持續(xù)擴大未及時處置，極易引發(fā)滲漏、潰壩等重大水利安全事故，威脅下游沿線群眾生命財產(chǎn)安全與區(qū)域生態(tài)安全。傳統(tǒng)大壩位移監(jiān)測依靠人工定期觀測記錄數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)整理效率低、分析滯后性強、風(fēng)險判斷依靠經(jīng)驗，難以實現(xiàn)提前預(yù)判防控?，F(xiàn)代化水庫大壩位移監(jiān)測體系依托云端智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)，整合全域監(jiān)測點位海量形變數(shù)據(jù)，依托智能算法完成深度研判分析，搭配科學(xué)化分級預(yù)警機制，實現(xiàn)從傳統(tǒng)被動事后處置，轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄苤鲃犹崆胺揽?，全面筑牢水庫大壩安全運行防線。

　　一、云端智能數(shù)據(jù)分析平臺整體架構(gòu)

　　整套水庫大壩位移監(jiān)測云端數(shù)據(jù)分析體系，分為前端感知采集層、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸層、云端智能運算分析層、終端應(yīng)用展示層四大核心層級，構(gòu)建完整閉環(huán)式數(shù)據(jù)處理流程。前端布設(shè)的各類大壩位移監(jiān)測終端，全天候?qū)崟r采集壩體不同區(qū)域水平位移、豎向沉降、壩體傾斜等各類精準(zhǔn)形變原始數(shù)據(jù)，同時同步聯(lián)動采集庫區(qū)水位、上下游水位、區(qū)域降雨量、環(huán)境溫濕度、滲流滲壓等關(guān)聯(lián)環(huán)境輔助監(jiān)測數(shù)據(jù)。

　　所有現(xiàn)場采集而來的多維度監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過穩(wěn)定無線通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，實時匯總上傳至專屬云端大數(shù)據(jù)分析平臺，平臺具備超大容量分布式數(shù)據(jù)存儲能力，可長年不間斷存儲水庫大壩全周期監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)，不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、存儲溢出等問題。云端平臺搭載多套專業(yè)水利工程形變分析算法、數(shù)據(jù)濾波降噪算法、趨勢預(yù)判算法，首先對上傳的原始雜亂數(shù)據(jù)完成預(yù)處理工作，自動剔除野外環(huán)境干擾產(chǎn)生的無效噪聲數(shù)據(jù)、異常跳變數(shù)據(jù)，校準(zhǔn)修正數(shù)據(jù)偏差，提純精準(zhǔn)有效的大壩形變核心數(shù)據(jù)。

　　完成數(shù)據(jù)清洗優(yōu)化之后，系統(tǒng)啟動智能深度分析運算，對全域大壩監(jiān)測點位數(shù)據(jù)進行橫向區(qū)域?qū)Ρ确治?、縱向時間序列趨勢分析、多因子關(guān)聯(lián)耦合分析，深度挖掘壩體位移形變變化規(guī)律、形變發(fā)展速度以及形變產(chǎn)生的內(nèi)在關(guān)聯(lián)誘因，將零散獨立的監(jiān)測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為具備指導(dǎo)意義的安全分析結(jié)論，為大壩安全管理提供數(shù)字化決策依據(jù)。

　　二、云端多維度智能數(shù)據(jù)深度分析能力

　　位移數(shù)據(jù)趨勢研判分析

　　云端系統(tǒng)可調(diào)取水庫大壩數(shù)月、數(shù)年的長期歷史位移監(jiān)測數(shù)據(jù)，自動繪制壩體各監(jiān)測點位位移時長趨勢曲線、年度形變變化曲線、汛期形變波動曲線，直觀清晰展示壩體不同部位長期形變發(fā)展走向，精準(zhǔn)區(qū)分壩體正常自然沉降形變與異常病理性形變，精準(zhǔn)判斷壩體結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定狀態(tài)，總結(jié)不同季節(jié)、不同水位工況下大壩形變變化規(guī)律。

　　多監(jiān)測數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)耦合分析

　　水庫大壩位移形變和庫區(qū)水位升降、強降雨天氣、水體滲透壓力等因素息息相關(guān)，單一分析位移數(shù)據(jù)無法精準(zhǔn)判定隱患成因。云端智能分析系統(tǒng)可將壩體位移數(shù)據(jù)與水位數(shù)據(jù)、雨量數(shù)據(jù)、滲壓數(shù)據(jù)進行聯(lián)動耦合分析，精準(zhǔn)測算出水位漲落幅度與壩體位移量之間的對應(yīng)關(guān)系，明確降雨滲透作用對壩基沉降、壩體滑移的影響程度，精準(zhǔn)定位誘發(fā)大壩異常形變的核心誘因，為隱患治理找準(zhǔn)根源。

　　全域壩體結(jié)構(gòu)協(xié)同分析

　　針對大型水庫大壩多點位分布式監(jiān)測布局，云端平臺可整合壩頂、壩坡、壩基、溢洪道等不同區(qū)域所有監(jiān)測點位數(shù)據(jù)，完成全域壩體結(jié)構(gòu)協(xié)同形變分析，判斷局部點位異常位移是單點獨立隱患，還是整片壩體結(jié)構(gòu)應(yīng)力失衡引發(fā)的整體性形變問題，精準(zhǔn)劃定隱患影響范圍，判斷隱患擴散發(fā)展趨勢，避免出現(xiàn)局部隱患誤判、漏判問題。

　　三、科學(xué)化分級預(yù)警機制設(shè)置與觸發(fā)邏輯

　　依托云端智能數(shù)據(jù)分析得出的形變研判結(jié)果，結(jié)合國家水利工程大壩安全運行相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合不同等級水庫實際運行管控需求，系統(tǒng)建立多層級標(biāo)準(zhǔn)化分級預(yù)警體系，統(tǒng)一劃分為日常提示預(yù)警、藍色一般預(yù)警、黃色較重預(yù)警、紅色緊急險情預(yù)警四大等級，每一級預(yù)警都對應(yīng)明確的位移閾值標(biāo)準(zhǔn)、形變速率標(biāo)準(zhǔn)以及對應(yīng)的處置管控方案。

　　日常提示預(yù)警主要針對壩體位移緩慢小幅接近警戒區(qū)間的狀態(tài)，系統(tǒng)僅做數(shù)據(jù)標(biāo)注提醒，提示管理人員加強日常觀測頻次;藍色一般預(yù)警代表壩體局部出現(xiàn)小幅異常位移，形變發(fā)展速度加快，提醒管理部門安排人員現(xiàn)場實地核查，排查現(xiàn)場實際情況;黃色較重預(yù)警意味著壩體位移數(shù)據(jù)明顯超標(biāo)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定狀態(tài)出現(xiàn)明顯下滑，需要立即啟動專項值守監(jiān)測，制定初步隱患整治方案;紅色緊急預(yù)警為最高等級險情預(yù)警，代表壩體形變已經(jīng)達到危險臨界值，存在極大結(jié)構(gòu)失穩(wěn)風(fēng)險，系統(tǒng)立即觸發(fā)全渠道緊急報警，同步推送應(yīng)急處置預(yù)案。

　　整套分級預(yù)警觸發(fā)全程由云端系統(tǒng)自主智能判定，無需人工逐條比對數(shù)據(jù)判定風(fēng)險等級，判定完成之后第一時間鎖定隱患具體位置、隱患嚴(yán)重等級、形變發(fā)展趨勢，讓風(fēng)險等級劃分更加標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、科學(xué)化。

　　四、多渠道預(yù)警推送與主動防控落地應(yīng)用

　　當(dāng)云端數(shù)據(jù)分析判定達到對應(yīng)預(yù)警等級之后，系統(tǒng)支持多元化全渠道預(yù)警信息同步推送，打破空間與時間限制，確保預(yù)警信息第一時間送達各級水利安全管理人員。預(yù)警信息可通過云端管理平臺彈窗提醒、移動端管理小程序消息推送、手機短信批量推送、現(xiàn)場監(jiān)測站點聲光現(xiàn)場報警等多種形式同步發(fā)出，覆蓋遠程辦公人員、現(xiàn)場值守人員、上級水利管理部門等多層級管理人員。

　　管理人員接收到對應(yīng)等級預(yù)警信息之后，可根據(jù)預(yù)設(shè)分級處置流程快速開展主動防控工作，低等級預(yù)警做好常態(tài)化加密監(jiān)測與現(xiàn)場巡查工作，中等級預(yù)警及時開展壩體隱患排查、防滲加固、水位科學(xué)調(diào)控等預(yù)防性治理工作，高等級緊急預(yù)警第一時間啟動防汛應(yīng)急預(yù)案，有序開展下游人員轉(zhuǎn)移、庫區(qū)水位下調(diào)、工程應(yīng)急搶險等一系列應(yīng)急處置工作。

　　依靠云端數(shù)據(jù)分析加分級預(yù)警的組合模式，改變以往只有大壩出現(xiàn)明顯破損、明顯位移之后才發(fā)現(xiàn)問題的滯后管控模式，提前捕捉隱患萌芽狀態(tài)，在隱患尚未擴大造成安全事故之前完成干預(yù)治理，真正實現(xiàn)水利工程安全管理主動防控、提前設(shè)防。

　　五、數(shù)據(jù)復(fù)盤優(yōu)化與長效安全管理賦能

　　在完成每一次預(yù)警處置、汛期防汛調(diào)度、大壩養(yǎng)護檢修工作之后，云端平臺可依托存儲的完整監(jiān)測數(shù)據(jù)與預(yù)警處置記錄，完成事后數(shù)據(jù)復(fù)盤分析工作。系統(tǒng)可復(fù)盤梳理隱患從出現(xiàn)、發(fā)展到預(yù)警觸發(fā)的完整數(shù)據(jù)全過程，總結(jié)同類隱患的發(fā)生規(guī)律與預(yù)警預(yù)判經(jīng)驗，不斷優(yōu)化云端數(shù)據(jù)分析算法參數(shù)與分級預(yù)警閾值標(biāo)準(zhǔn)，讓整套監(jiān)測預(yù)警體系隨著長期運行不斷迭代，預(yù)警精準(zhǔn)度持續(xù)提升。

　　同時云端積累的海量大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)，還能夠為水庫大壩年度安全鑒定、大壩除險加固工程設(shè)計、水利工程運維方案優(yōu)化、流域水資源調(diào)度規(guī)劃等各項水利專項工作提供詳實完整的數(shù)據(jù)支撐，推動水庫大壩安全管理工作全面走向數(shù)字化、智能化、精細化。在新時代智慧水利建設(shè)進程之中，云端智能數(shù)據(jù)分析與分級主動預(yù)警模式，已經(jīng)成為守護各類大小水庫大壩長久安全穩(wěn)定運行的核心技術(shù)手段，持續(xù)守護區(qū)域水利安全與民生安穩(wěn)。