وباعتبارها بنية تحتية وطنية بالغة الأهمية، فإن الفشل الهيكلي للسدود يمكن أن يؤدي إلى فيضانات كارثية. تعمل أنظمة المراقبة الحديثة بمثابة 'شبكة عصبية' متكاملة مدمجة داخل هيكل السد، وتحول الدفاع السلبي التقليدي إلى إدارة استباقية للمخاطر من خلال التحكم في الحلقة المغلقة بالاستشعار والتحليل والتحذير في الوقت الفعلي. يتيح ذلك تحديد المخاطر مبكرًا (على سبيل المثال، انتشار الشقوق بمقياس 0.1 ملم، وحالات التسرب المفاجئة) والتدخل في الوقت المناسب قبل حدوث عدم الاستقرار الهيكلي، مما يقلل من مخاطر فشل السد ويضمن السلامة التشغيلية. أدت الأحداث المناخية المتطرفة المتكررة والبنية التحتية الهيدروليكية القديمة إلى زيادة مخاطر السلامة في هياكل السدود. وتتسم طرق المراقبة اليدوية التقليدية بأنها محدودة بسبب سوء التوقيت والمعلومات المجزأة والإنذارات المتأخرة. أنها لا تلبي احتياجات الإدارة الحديثة. يستخدم هذا الحل بنية تعاونية تدمج أجهزة الاستشعار متعددة المصادر وشبكات الاتصال الذكية والمنصات التحليلية المستندة إلى السحابة لإنشاء نظام مراقبة للعملية بأكملها في الوقت الفعلي. فهو يعمل على تحسين الاستجابة لحالات الطوارئ وقدرات تقييم صحة السدود، والتحرك نحو هدف 'الحفاظ الرقمي على المياه'.
محطة متكاملة لهطول الأمطار ومستوى المياه
الوظيفة: مراقبة مستويات مياه الخزان وهطول الأمطار في الوقت الحقيقي. يطلق تنبيهات متدرجة عند اكتشاف الحالات الشاذة ويبث التحذيرات إلى المحطات المجاورة عبر شبكة LoRa-MESH ذاتية التنظيم.
محطة البث المرئي والمسموع
الوظيفة: نشر 'شبكة مراقبة مرئية وصوتية متكاملة' لاسترجاع الفيديو عن بعد وبث الطوارئ المحلي عبر مكبرات الصوت الموجودة على متن الطائرة.
محطة مراقبة الضغط والتدفق
الوظيفة: تقييم استقرار السد من خلال تحليل ضغط التسرب ومعدل التدفق وبيانات الإزاحة. يوفر إنذارات مبكرة للمخاطر مثل الأنابيب والانهيارات الأرضية.
طبقة النقل والمنصة
تتبع التشوه
مصفوفة تحديد المواقع GPS: تم تركيبها على طول قمة السد والمنحدرات، مما يحقق دقة أفقية ± 2 مم / ± 5 مم رأسيًا (معززة بواسطة BeiDou-3).
مراقبة إزاحة GNSS: موزعة على طول مناطق الضغط العالي، وتكشف عن فتحات صدع 0.05 مم ( عتبة التنبيه: معدل توسع 0.3 مم/ثانية ).
مراقبة مستوى مياه الخزان
مستشعر مستوى Piezoresistive/مستشعر مستوى الرادار 80 جيجا هرتز: قياس عدم الاتصال بنطاق 0-40 متر ودقة ± 1 مللي متر ( دعم مخصص ).
قياس تدفق التسرب
سد المياه: تم تركيبه في صالات الصرف الصحي، للكشف عن اختلافات التدفق بمعدل 0.01 لتر/ثانية.
كشف ضغط الرفع
مصفوفة مقياس الضغط الضغطي: مضمنة خلف جدران مقطوعة لمراقبة ضغط المسام (نطاق 0-2 ميجا باسكال، دقة 0.1% FS). ( الإنشاءات الحرجة: يتم تركيبها أثناء الحشو للتحقق من الأداء المضاد للتسرب ).
مراقبة هطول الأمطار
مقياس المطر بالدلو المنقلب: دقة 0.2 مم، مما يؤدي إلى تفعيل بروتوكولات التحكم في الفيضانات بكثافة أكبر من 50 مم/ساعة.
شبكة محطات الأرصاد الجوية
يقيس سرعة/اتجاه الرياح، ودرجة الحرارة، والرطوبة، ويتكامل مع النماذج الهيدرولوجية للتنبؤ بتأثيرات تبخر الخزان.
تآزر الاستشعار متعدد المصادر
يدمج البيانات متعددة الأبعاد (مستوى المياه، هطول الأمطار، ضغط التسرب، الإزاحة، الفيديو) للتحقق من الصحة والتحليل الشامل، وتحسين دقة التحذير.
يقوم تلقائيًا باسترداد خلاصات الفيديو من المناطق المقابلة عند اكتشاف حالات شاذة في التسرب، مما يساعد في التحقق اليدوي.
اتصالات عالية الموثوقية وحوسبة متطورة
تدعم المحطات الذكية استئناف البيانات والتخزين المحلي، مما يضمن إعادة إرسال البيانات المخزنة مؤقتًا بعد استعادة الاتصال.
تعمل الخوارزميات المضمنة على جانب الحافة (تصفية كالمان واكتشاف التغيير المفاجئ) على التخلص من ضوضاء المستشعر في الوقت الفعلي، مما يقلل من الإنذارات الكاذبة.
تنبيه ذكي متدرج
تعمل الحدود ذات الثلاثة مستويات (إشعار، تحذير، حرج) على تشغيل إنذارات محلية متزامنة (صوتية ومرئية)، والنوافذ المنبثقة للنظام الأساسي، وإشعارات الرسائل النصية القصيرة.
منطق تنبيه قابل للتخصيص للتكيف مع احتياجات إدارة المخاطر للخزانات المختلفة.
القدرة على التكيف البيئي والتصميم منخفض الطاقة
تضمن العبوات الحاصلة على تصنيف IP68 ودرجات حرارة التشغيل من -40 درجة مئوية إلى 85 درجة مئوية الأداء الوظيفي في الظروف القاسية (الرطوبة والغبار والحرارة الشديدة).
تتيح طاقة بطارية الليثيوم + الطاقة الشمسية إمكانية التشغيل المستمر لمدة 30 يومًا في ظل الظروف الممطرة، مما يقلل من تكرار الصيانة.
