智慧水務(wù):利用智能傳感器提高水利工程的安全性

　　一、水庫大壩安全監(jiān)測

　　水庫大壩作為重要的水利骨干工程,安全穩(wěn)定運行事關(guān)上下游百姓生命財產(chǎn)安全。智能傳感器可以進行水庫水位、壩體變形、滲流情況等多參數(shù)在線監(jiān)測,實現(xiàn)對水庫大壩安全狀態(tài)的全面掌握。紅外熱像儀等設(shè)備還可進行壩體溫度場測試,發(fā)現(xiàn)異常滲流隱患。這些監(jiān)測數(shù)據(jù)通過通信系統(tǒng)實時傳輸至水庫智能管理系統(tǒng),進行自動化分析評估,一旦發(fā)現(xiàn)異常,可以快速啟動應(yīng)急預(yù)案,大幅提高水庫大壩防災(zāi)減災(zāi)能力。

　　二、泄洪建筑物安全監(jiān)控

　　泄洪建筑物在防洪過程中承受巨大水壓和沖刷作用。應(yīng)用智能傳感器實時監(jiān)測閘門啟閉狀態(tài)、河流水位流量以及閘體應(yīng)力變形情況,借助云計算技術(shù)建立數(shù)學(xué)模型,可以進行風(fēng)險評估和預(yù)警,科學(xué)指導(dǎo)泄洪操作。還可利用無人機或船舶進行激光掃描,生成泄洪建筑物三維實景模型,便于直觀監(jiān)測結(jié)構(gòu)完整性。這顯著提高了泄洪建筑物的抗洪防淤能力。

　　三、堤防和水閘安全監(jiān)測

　　利用探地雷達、光纖傳感等技術(shù)埋設(shè)在堤體內(nèi),可以實現(xiàn)地下水位和堤體結(jié)構(gòu)完整性的實時在線監(jiān)測。而通過堤頂布設(shè)的視頻監(jiān)控和傳感器,可全天候監(jiān)測堤防表面狀況和蟻穴等病害動態(tài)變化。防洪水閘也可利用水下機器人搭載的傳感器開展閘底及閘室內(nèi)部檢測,發(fā)現(xiàn)病害隱患。這些監(jiān)測數(shù)據(jù)匯集后,通過預(yù)警模型評估堤防潰決風(fēng)險,保障堤防和水閘的防洪安全。

　　四、水管網(wǎng)設(shè)施狀態(tài)監(jiān)測

　　對于城市供水管網(wǎng),布設(shè)流量、壓力傳感器實現(xiàn)水力學(xué)監(jiān)測,配合管壁振動傳感監(jiān)測水擊;而對于排水管網(wǎng),可監(jiān)測管網(wǎng)內(nèi)淤積情況。通過分析各類監(jiān)測數(shù)據(jù),可以實現(xiàn)對水管網(wǎng)運行狀態(tài)的全面診斷,找出漏損或阻塞點位,指導(dǎo)管網(wǎng)的維護與優(yōu)化。

　　五、水質(zhì)安全預(yù)警和事故應(yīng)急

　　在水源地和水處理廠關(guān)鍵部位設(shè)置在線水質(zhì)監(jiān)測探頭,實時監(jiān)測水質(zhì)指標(biāo)和異常物質(zhì),一旦檢測到超標(biāo)準(zhǔn)情況,可以快速啟動預(yù)警和應(yīng)急措施。同時也可利用多光譜或高光譜圖像進行水體水質(zhì)遙感監(jiān)測,實現(xiàn)大范圍水質(zhì)安全監(jiān)管。

　　綜上所述,智能傳感器的應(yīng)用為水利工程全生命周期的智能化安全監(jiān)測和預(yù)警提供了重要技術(shù)支撐。智慧水務(wù)解決方案可全面提升水利工程的安全管理和運維水平,保障水利工程高效安全運行,防范水旱災(zāi)害,促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。