Jako krytyczna infrastruktura krajowa, awaria strukturalna zapór może prowadzić do katastrofalnych powodzi. Nowoczesne systemy monitorowania pełnią rolę zintegrowanej „sieci neuronowej” wbudowanej w konstrukcję tamy, przekształcając tradycyjną pasywną obronę w proaktywne zarządzanie ryzykiem poprzez kontrolę w pętli zamkniętej w czasie rzeczywistym. Umożliwia to wczesną identyfikację ryzyka (np. propagację pęknięć w skali 0,1 mm, nagłe anomalie związane z przesiąkaniem) i podjęcie działań w odpowiednim czasie, zanim wystąpi niestabilność konstrukcji, minimalizując ryzyko awarii tamy i zapewniając bezpieczeństwo operacyjne. Częste ekstremalne zjawiska pogodowe i starzejąca się infrastruktura hydrauliczna doprowadziły do wzrostu zagrożeń bezpieczeństwa w konstrukcjach zapór. Tradycyjne ręczne metody monitorowania są ograniczone przez zły czas, fragmentaryczne informacje i opóźnione alarmy. Nie odpowiadają one potrzebom współczesnego zarządzania. Rozwiązanie to wykorzystuje architekturę współpracy, która integruje czujniki z wielu źródeł, inteligentne sieci komunikacyjne i platformy analityczne oparte na chmurze, aby stworzyć system monitorowania całego procesu w czasie rzeczywistym. Poprawia możliwości reagowania kryzysowego i oceny stanu zapór, zmierzając w stronę celu, jakim jest „cyfrowa ochrona wody”.
Zintegrowana stacja opadów i poziomu wody
Funkcja: Monitoruje poziom wody w zbiorniku i opady w czasie rzeczywistym. Uruchamia wielopoziomowe alerty po wykryciu anomalii i wysyła ostrzeżenia do sąsiednich stacji za pośrednictwem samoorganizującej się sieci LoRa-MESH.
Stacja nadawcza wizualno-audio
Funkcja: wdraża „zintegrowaną sieć nadzoru wizualno-audio” do zdalnego wyszukiwania wideo i zlokalizowanej transmisji alarmowej za pośrednictwem wbudowanych głośników.
Stacja monitorowania ciśnienia i przepływu Seepage
Funkcja: Ocenia stabilność tamy poprzez analizę ciśnienia przesiąkania, natężenia przepływu i danych dotyczących przemieszczenia. Zapewnia wczesne ostrzeganie o zagrożeniach, takich jak rurociągi i osunięcia ziemi.
Warstwa transmisji i platformy
Śledzenie deformacji
Układ pozycjonowania GPS: zainstalowany wzdłuż grzbietu i zboczy tamy, zapewniający dokładność w poziomie ± 2 mm / ± 5 mm w pionie (zwiększona przez BeiDou-3).
Monitorowanie przemieszczeń GNSS: rozmieszczone wzdłuż stref narażonych na duże naprężenia, wykrywające pęknięcia o średnicy 0,05 mm ( próg alarmowy: szybkość rozszerzania 0,3 mm/s ).
Monitorowanie poziomu wody w zbiorniku
Piezorezystancyjny czujnik poziomu/radarowy czujnik poziomu 80 GHz: pomiar bezdotykowy w zakresie 0–40 m i dokładnością ± 1 mm ( obsługa dostosowana ).
Pomiar przepływu przesiąkającego
Jaz wodny: Instalowany w chodnikach odwadniających, wykrywający zmiany przepływu na poziomie 0,01 l/s.
Wykrywanie ciśnienia podnoszenia
Zestaw psmometrów piezometrycznych: Wbudowany za ściankami odcięcia w celu monitorowania ciśnienia w porach (zakres 0–2 MPa, dokładność 0,1% pełnej skali). ( Krytyczne dla konstrukcji: instalowane podczas fugowania w celu sprawdzenia działania zapobiegającego przesiąkaniu ).
Monitorowanie opadów
Wskaźnik opadów z łyżką przechylną: rozdzielczość 0,2 mm, wyzwalanie protokołów kontroli powodzi przy natężeniu > 50 mm/h.
Sieć stacji meteorologicznych
Mierzy prędkość/kierunek wiatru, temperaturę, wilgotność i integruje się z modelami hydrologicznymi w celu przewidywania wpływu parowania zbiornika.
Synergia wykrywania wielu źródeł
Integruje dane wielowymiarowe (poziom wody, opady, ciśnienie przesiąkania, przemieszczenie, wideo) w celu weryfikacji krzyżowej i kompleksowej analizy, poprawiając dokładność ostrzeżeń.
Automatycznie pobiera kanały wideo z odpowiednich stref w przypadku wykrycia anomalii związanych z wyciekami, ułatwiając ręczną weryfikację.
Komunikacja o wysokiej niezawodności i przetwarzanie brzegowe
Inteligentne terminale obsługują wznawianie danych i lokalne przechowywanie, zapewniając retransmisję danych z pamięci podręcznej po przywróceniu komunikacji.
Algorytmy wbudowane po stronie krawędzi (filtrowanie Kalmana, wykrywanie nagłych zmian) eliminują szum czujnika w czasie rzeczywistym, redukując fałszywe alarmy.
Inteligentne wielopoziomowe ostrzeganie
Trzypoziomowe progi (Powiadomienie, Ostrzeżenie, Krytyczny) uruchamiają zsynchronizowane lokalne alarmy (audio-wizualne), wyskakujące okienka platformy i powiadomienia SMS.
Konfigurowalna logika alertów w celu dostosowania do potrzeb zarządzania ryzykiem różnych zbiorników.
Możliwość dostosowania do środowiska i konstrukcja o niskim poborze mocy
Obudowy o stopniu ochrony IP68 i temperatury pracy od -40°C do 85°C zapewniają funkcjonalność w trudnych warunkach (wilgoć, kurz, ekstremalne upały).
Zasilanie energią słoneczną + baterią litową umożliwia 30-dniową ciągłą pracę w deszczowych warunkach, minimalizując częstotliwość konserwacji.
