Padon turvallisuuden valvontajärjestelmä

Kriittisenä kansallisena infrastruktuurina patojen rakenteelliset vauriot voivat johtaa katastrofaalisiin tulviin. Nykyaikaiset valvontajärjestelmät toimivat integroituna 'hermoverkkona', joka on upotettu patorakenteeseen, muuttaen perinteisen passiivisen puolustuksen ennakoivaksi riskinhallinnan reaaliaikaisen tunnistus-analyysin ja varoituksen suljetun silmukan ohjauksen avulla. Tämä mahdollistaa riskien varhaisen tunnistamisen (esim. 0,1 mm:n halkeamien leviäminen, äkilliset tihkumispoikkeamat) ja oikea-aikaisen puuttumisen ennen rakenteellisen epävakauden ilmaantumista, minimoiden padon murtumisriskin ja varmistaen käyttöturvallisuuden. Toistuvat äärimmäiset sääilmiöt ja ikääntyvä hydraulinen infrastruktuuri ovat johtaneet kasvaviin turvallisuusriskeihin patorakenteissa. Perinteisiä manuaalisia valvontamenetelmiä rajoittavat huono ajoitus, hajanainen tieto ja viivästyneet hälytykset. Ne eivät täytä nykyaikaisia ​​johtamistarpeita. Tämä ratkaisu käyttää yhteistyöarkkitehtuuria, joka yhdistää usean lähteen anturit, älykkäät viestintäverkot ja pilvipohjaiset analyyttiset alustat luodakseen reaaliaikaisen koko prosessin seurantajärjestelmän. Se parantaa hätäapua ja padon terveydentilan arviointikykyä ja pyrkii kohti 'digitaalisen vedensuojelun' tavoitetta.

Alijärjestelmät

1. Integroitu Rainfall & Water Level Station

• Toiminto: Valvoo säiliön veden tasoa ja sademäärää reaaliajassa. Laukaisee porrastetut hälytykset havaitessaan poikkeavuuksia ja lähettää varoituksia viereisille asemille itseorganisoituvan LoRa-MESH-verkon kautta.

2. Visual-Audio Broadcast Station

• Toiminto: ottaa käyttöön 'integroidun visuaalisen äänivalvontaverkon' videon etähakuun ja paikalliseen hätälähetykseen sisäisten kaiuttimien kautta.

3. Vuotopaineen ja virtauksen valvonta-asema

• Toiminto: Arvioi padon vakauden analysoimalla tihkumispainetta, virtausnopeutta ja siirtymätietoja. Antaa varhaisia ​​varoituksia riskeistä, kuten putkistosta ja maanvyörymistä.

4. Voimansiirto ja alustakerros

   
   

Patoturvallisuuden valvontajärjestelmien ydinkomponentit

1. Rakenteellisen eheyden valvonta

Muodonmuutosten seuranta

• GPS-paikannusjärjestelmä: Asennettu padon harjalle ja rinteisiin, jolloin saavutetaan ±2 mm vaaka- / ±5 mm pystysuuntainen tarkkuus (parannettu BeiDou-3:lla).

• GNSS-siirtymän valvonta: Jaettu korkean jännityksen vyöhykkeille, havaitsemalla 0,05 mm:n halkeamia ( varoituskynnys: 0,3 mm/s laajenemisnopeus ).

2. Hydrologisten parametrien valvonta

Säiliön vedenpinnan valvonta

• Pietsoresistiivinen tasoanturi/80 GHz:n tutkan tasoanturi: Kosketukseton mittaus 0–40 metrin kantamalla ja ±1 mm:n tarkkuudella ( Tuki räätälöity ).

Vuotovirtauksen mittaus

•  Vesipato: Asennettu viemäriin, havaitsee 0,01L/s virtausvaihtelut.

Nousevan paineen tunnistus

• Pietsometrin psmometriryhmä: Upotettu leikkausseinien taakse huokospaineen tarkkailemiseksi (0–2 MPa, 0,1 % FS-tarkkuus). ( Rakennuskriittinen: Asennettu saumauksen aikana vuodoneston toiminnan varmistamiseksi ).

3. Ympäristöriskien varhainen varoitus

Sateen seuranta

• Kippikauhan sademittari: 0,2 mm:n resoluutio, laukaisee tulvavalvontaprotokollat ​​>50 mm/h intensiteetillä.

Meteorologisten asemien verkko

• Mittaa tuulen nopeutta/suuntaa, lämpötilaa, kosteutta ja integroituu hydrologisiin malleihin ennustaakseen säiliön haihtumisvaikutuksia.

Järjestelmän ominaisuudet ja edut

1. Multi-Source Sensing Synergy

• Integroi moniulotteiset tiedot (vedenkorkeus, sademäärä, tihkumispaine, siirtymä, video) ristiin validointia ja kattavaa analyysiä varten, mikä parantaa varoitustarkkuutta.

• Hakee automaattisesti videosyötteitä vastaavilta vyöhykkeiltä, ​​kun havaitaan vuotopoikkeavuuksia, mikä helpottaa manuaalista tarkistusta.

2. Erittäin luotettava viestintä ja reunalaskenta

• Älykkäät päätteet tukevat tietojen jatkamista ja paikallista tallennusta varmistaen, että välimuistissa olevat tiedot lähetetään uudelleen tiedonsiirron palauttamisen jälkeen.

• Reunapuolen upotetut algoritmit (Kalman-suodatus, äkillisen muutoksen havaitseminen) poistavat anturien kohinan reaaliajassa ja vähentävät vääriä hälytyksiä.

3. Älykäs porrastettu hälytys

• Kolmen tason kynnysarvot (ilmoitus, varoitus, kriittinen) laukaisevat synkronoidut paikalliset hälytykset (audiovisuaaliset), alustan ponnahdusikkunat ja tekstiviesti-ilmoitukset.

• Mukautettava hälytyslogiikka mukautumaan eri altaiden riskinhallintatarpeisiin.

4. Ympäristöystävällinen sopeutumiskyky ja vähätehoinen suunnittelu

• IP68-luokiteltu kotelointi ja käyttölämpötila -40°C - 85°C takaavat toimivuuden ankarissa olosuhteissa (kosteus, pöly, äärimmäinen kuumuus).

• Aurinko + litiumparisto mahdollistaa 30 päivän jatkuvan toiminnan sateisissa olosuhteissa minimoiden huoltotiheyden.