河道堤防GNSS位移监测系统

一、方案背景

我国河系众多，海岸线漫长，在江边、河边、海边修筑着几万公里的提防设施保卫着沿江、沿海居民的生命安全，也保卫着经济发展的累累硕果。近年来，因台风暴雨造成河道堤坝决堤，产生的经济损失越来越大，各对方地防洪堤、海堤的安全检查要求也越来越严格。目前我国大部分堤坝监测方式是通过人工观测与人工巡检相结合的方式，以保证堤坝的安全。而人工观测和坝区巡检受坝体区环境、天气、光线影响、观测精度低、劳动强度大、观测受环境影响大，特别是在汛期或台风多发期的情况下，这种人工观测方式已经无法满足堤坝安全监测的需要，严重影响安全管理水平，因此急需能够对河道堤坝进行实时、连续监测的技术产品。

二、系统组成

河道堤防GNSS位移监测系统主要由现场监测设备、数据通信系统、用户自建的监控中心（含堤防智能监测预警云平台）组成，并通过监测预警平台将地灾信息进行呈报。用户终端信息设备对灾害信息进行传送播报，为灾害报警、人员疏散撤离提供及时信息。系统主要由遥测站（GNSS位移监测站、裂缝监测站、图像视频站等）和平台管理中心组成。遥测站主要监测各个地区的实时水位、降雨量、现场图像等数据信息，并上传至平台管理中心。平台管理中心通过防洪堤河道堤防预警平台，接收并处理由遥测站发出的数据，根据需求向决策者预警决策信息。同时系统可通过WEB、移动端、短信等方式快速发布相关水雨情或预警信息。系统为典型的物联网系统，分为前端采集站、数据传输、远程监控中心。

前端采集站：由位GNSS移传感器、裂缝传感器、水位传感器、图像采集摄像机组成，主要的功能是实时采集现场的水位、位移、雨量、图像等信息。

数据传输：由专用RTU与电信公网组成，主要的功能是实时读取处理各类传感器的数据，并通过无线的方式发送至系统平台。

远程控制中心：通过遥测终端可以实现多个远程监控中心同时发送的功能，辰迈云平台系统可以负责对采集的数据进行显示、分析，方便监控中心部门及时监海堤区数据，做到异常报警、数据及时处理，有效管控海堤监测各项数据。

三、系统特点：

●通过防洪堤海堤河堤监测技术与通信技术的结合，建成防洪堤海堤河堤自动监测网络，实现了防洪堤动态监测信息的采集与传输。

●通过先进的GIS技术，实现了防洪堤海堤河堤动态监测信息的实时化与空间化，能实时显示信息，监控仪器是否正常工作，并在地图上展示各监测点的异常状态。

●对历史监测数据进行专业分析，生成同要素不同时期对比、不同要素同时期对比等曲线图或折线图，观察各数据演变趋势，研究各监测数据变化之间的内在联系。

●实现对防洪堤海堤河堤的异常自动预警，在线监测预警后会自动向指定人员发送预警信息。

四、主要功能

●监测点管理：实现对防洪堤河道堤监测信息与监测网络信息的展示、查询与统计。

●监测信息实时采集：系统可快速采集、存储河道堤站点的雨量、水位、表面位移、深部位移、土壤含水量数据及设备工作电压和环境温度数据。

●监测仪器状态实时监控：系统通过GIS的空间定位功能，能够准确定位到各种监测设备的具体位置，并且能够直观地展示每种设备的工作状态，是否正常运作。

●监测信息管理与分析：能按时间、按类型检索河道堤监测站点监测值，并生成对应的曲线图、折线图，可与历史同期数据进行比较。

●监测点自动预警：可以自定义不同监测点的监测，在监测设备监测异常值后会自动向指定人员发送预警信息。

五、系统价值

河道堤防GNSS位移监测系统的应用解决了很多问题，尤其是面对河道堤海堤位移、裂缝、洪水来袭而造成的人员伤亡以及财产损失，通过系统对监测数据和历史数据的进行分析比对，得出预警信息，为相关部门提供决策依据，保障民众生命财产安全。