Damveiligheidscontrolesysteem

Als cruciale nationale infrastructuur kan het structurele falen van dammen leiden tot catastrofale overstromingen. Moderne monitoringsystemen dienen als een geïntegreerd 'neuraal netwerk' ingebed in de damstructuur, waardoor traditionele passieve verdediging wordt getransformeerd in proactief risicobeheer door middel van realtime detectie-analyse-waarschuwing in gesloten lus. Dit maakt vroege identificatie van risico's mogelijk (bijvoorbeeld de verspreiding van scheuren op een schaal van 0,1 mm, plotselinge kwelafwijkingen) en tijdige interventie voordat structurele instabiliteit optreedt, waardoor het risico op het falen van dammen wordt geminimaliseerd en de operationele veiligheid wordt gegarandeerd. Frequente extreme weersomstandigheden en verouderende hydraulische infrastructuur hebben geleid tot toenemende veiligheidsrisico's in damconstructies. De traditionele handmatige monitoringmethoden worden beperkt door slechte timing, gefragmenteerde informatie en vertraagde waarschuwingen. Ze voldoen niet aan de moderne managementbehoeften. Deze oplossing maakt gebruik van een samenwerkingsarchitectuur die sensoren uit meerdere bronnen, intelligente communicatienetwerken en cloudgebaseerde analytische platforms integreert om een ​​realtime monitoringsysteem voor het hele proces te creëren. Het verbetert de respons op noodsituaties en de beoordeling van de gezondheid van dammen, waardoor het doel van 'digitaal waterbehoud' wordt bereikt.

Subsystemen

1. Geïntegreerd regen- en waterpeilstation

• Functie: Bewaakt het waterpeil van het reservoir en de regenval in realtime. Activeert gelaagde waarschuwingen bij het detecteren van afwijkingen en zendt waarschuwingen uit naar naburige stations via een zelforganiserend LoRa-MESH-netwerk.

2. Visueel-audio-uitzendstation

• Functie: Implementeert een 'geïntegreerd visueel-audiobewakingsnetwerk' voor het op afstand ophalen van video en gelokaliseerde nooduitzendingen via ingebouwde luidsprekers.

3. Kweldruk- en debietmeetstation

• Functie: Evalueert de stabiliteit van de dam door kweldruk, stroomsnelheid en verplaatsingsgegevens te analyseren. Geeft vroegtijdige waarschuwingen voor risico's zoals leidingen en aardverschuivingen.

4. Transmissie- en platformlaag

   
   

Kerncomponenten van veiligheidsmonitoringsystemen voor dammen

1. Structurele Integriteitsmonitoring

Vervorming volgen

• GPS-positioneringsarray: geïnstalleerd langs de damkam en hellingen, waardoor een horizontale nauwkeurigheid van ±2 mm / ±5 mm verticale nauwkeurigheid wordt bereikt (verbeterd door BeiDou-3).

• GNSS-verplaatsingsmonitoring: Verdeeld langs zones met hoge spanning, waarbij scheuropeningen van 0,05 mm worden gedetecteerd ( waarschuwingsdrempel: uitzettingssnelheid van 0,3 mm/s ).

2. Hydrologische parameterbewaking

Bewaking van het waterniveau in het reservoir

• Piëzoresistieve niveausensor/80 GHz radarniveausensor: contactloze meting met een bereik van 0–40 m en een nauwkeurigheid van ± 1 mm ( ondersteuning op maat ).

Kwelstroommeting

•  Waterkering: geïnstalleerd in drainagegalerijen en detecteert stroomvariaties van 0,01 l/s.

Detectie van opwaartse druk

• Piëzometer psmometer-array: ingebed achter scheidingswanden om de poriedruk te bewaken (0-2 MPa bereik, 0,1% FS-nauwkeurigheid). ( Constructiekritiek: geïnstalleerd tijdens het voegen om de anti-kwelprestaties te verifiëren ).

3. Vroegtijdige waarschuwing voor milieurisico’s

Neerslagmonitoring

• Kantelbare regenmeter: resolutie van 0,2 mm, waardoor overstromingsprotocollen worden geactiveerd bij een intensiteit van > 50 mm/u.

Netwerk van meteorologische stations

• Meet windsnelheid/-richting, temperatuur en vochtigheid en integreert met hydrologische modellen om de gevolgen van verdamping van reservoirs te voorspellen.

Systeemkenmerken en voordelen

1. Sensing-synergie met meerdere bronnen

• Integreert multidimensionale gegevens (waterniveau, regenval, kweldruk, verplaatsing, video) voor kruisvalidatie en uitgebreide analyse, waardoor de waarschuwingsnauwkeurigheid wordt verbeterd.

• Haalt automatisch videofeeds op uit overeenkomstige zones wanneer lekkage-afwijkingen worden gedetecteerd, wat handmatige verificatie vergemakkelijkt.

2. Zeer betrouwbare communicatie en edge computing

• Slimme terminals ondersteunen het hervatten van gegevens en lokale opslag, waardoor gegevens in de cache opnieuw worden verzonden na herstel van de communicatie.

• Ingebouwde algoritmen aan de rand (Kalman-filtering, detectie van abrupte veranderingen) elimineren sensorruis in realtime, waardoor valse alarmen worden verminderd.

3. Intelligente gelaagde waarschuwingen

• Drempels op drie niveaus (Opmerking, Waarschuwing, Kritiek) activeren gesynchroniseerde lokale alarmen (audiovisueel), platformpop-ups en sms-meldingen.

• Aanpasbare waarschuwingslogica om aan te passen aan de risicobeheerbehoeften van verschillende reservoirs.

4. Aanpassingsvermogen aan het milieu en ontwerp met laag vermogen

• Behuizingen met IP68-classificatie en bedrijfstemperaturen van -40°C tot 85°C garanderen functionaliteit onder zware omstandigheden (vochtigheid, stof, extreme hitte).

• Zonne-energie en lithiumbatterijen maken een continue werking van 30 dagen mogelijk onder regenachtige omstandigheden, waardoor de onderhoudsfrequentie wordt geminimaliseerd.