大坝安全实时监控和预警系统的研制和开发

为适应新形势下水库大坝安全运行和科学管理的需要,根据国内外水利水电工程建设和管理的发展趋势,研制和开发了水利水电行业的专业管理软件系统——大坝安全实时监控和预警系统。简要介绍系统的主要功能、总体结构设计、数据库设计,以及实时监控和分析预警2个核心子系统的功能。阐述实时监控和分析预警的技术路线以及系统数据流结构,并给出了系统应用实例。应用结果表明,该系统通用性强,实用可靠,使用效果良好。     

黄浦江水源水质监控与预警系统研究及应用

在水源水质监测现状分析的基础上,构建了黄浦江水源在线水质监控与预警系统,讨论了预警平台系统的功能模块,选取了包含常规指标、有机指标和生物指标的在线监测指标,并对预警方法和三级联动监测体系进行了研究,最后阐述了监控与预警系统平台的开发及实现。     

灰色系统在水资源预警中的应用研究

在具有境外引水的复杂水资源系统中,建立水资源丰枯定性预警,对降低供水系统联合供水成本和提高供水可靠性具有重要意义。利用灰色理论中灾变预测的原理,以深圳市典型水库年降雨量为预测因子,建立了GM(1,1)模型,并对75%保证率的年降雨量P75进行灾变分析。从模型模拟结果分析了灰色系统在水资源实时预警应用中的局限性。     

龙江水电站边坡安全监控与预警

总结近年近坝边坡安全监控与预警相关研究进展的基础上,以云南龙江水电站工程为依托,结合边坡滑坡试验研究,开展了近坝边坡安全监控模型、安全监控指标及预警技术研究。研究成果揭示近坝边坡失稳破坏的成因和规律,建立了近坝边坡预测预警系统,实现了近坝边坡安全的实时监测和预警。     

构建科学的山洪灾害监测预警系统

建立山洪灾害监测预警系统是有效防御山洪灾害的一项重要的非工程措施。提出了山洪灾害监测预警系统的设计原则及总体结构,详细阐明了组成监测预警系统的监测子系统、信息汇集与预警平台、信息汇集及信息查询子系统、预报决策子系统和预警子系统的设计要求。     

基于无线通信的地质灾害监测预警系统的研究

为防止山体滑坡、崩塌和泥石流等地质灾害,国家重大电力工程和水利工程等水土保持项目采用了多种检测技术,但传统的方法不能满足实时的要求,而计算机技术、无线通信技术和3S技术的发展为地质灾害预警和防治中及时、快速获取实时检测数据进行分析、处理、决策提供了强大的技术支撑.本文以江西省第四系覆盖层边坡滑坡为研究对象,设计了基于无线通信的地质灾害监测预警系统,该系统集各种创新型检测技术于一体,实现其独特的监测预警平台,具有广泛的应用价值.     

突发性水污染监测预警系统设计研究

为了对突发性水污染事件进行实时监测,及时预警及处理,基于水质传感技术、无线传输技术和数据库技术,开发了突发性水污染监测预警系统。可实现水质数据自动监测、分析确认、污染级别判断、污染预警、处理措施辅助决策等功能,极大地提高了社会各方对水污染事件的应急反应与处理速度。系统组成包括监控系统、确认系统和决策系统,对系统的总体构架、基本原理、实现方式进行了介绍,并以实例展示了系统的功效。     

水库土质堆积体岸坡动态变形监测预警

针对采用传统工程类比方法获得的单一静态变形监测预警指标无法表达岸坡在库水位变化过程中动态变形特征的问题,以土质堆积体岸坡为研究对象,考虑库水位变化引起岸坡岩土体的流固耦合作用,提出了一种动态反映库水位变化条件下岸坡变形特征的监测预警方法。结合工程实例,对三峡库区泄滩污水处理厂土质堆积体岸坡在不同库水位变化阶段的变形监测预警指标及其大小进行确定,并对其在库水位变化过程中的安全状态进行了动态判别,通过该岸坡现场变形监测与所提方法预警结果对比,证实了该方法的有效性和可行性。      

堤防安全监测与预警系统的试验研究

为了探讨建立长江堤防自动化监测和安全预警系统技术，以武汉市谌家矶地区堤防为试验基地，研制开发了分布式监测预警系统。该系统为三级结构，即采集站、监控主站、远程信息中心。预警系统的关键技术问题包括5个方面：量测技术、信息自动采集技术、信息传输技术、安全评价模型和系统软件。在谌家矶堤防监测预警系统中，主要选用了渗压计和自动倾斜仪两种传感器，分别监测堤身堤基的孔隙水压力和堤坡的滑动位移；该系统采用分布式数据采集，谌家矶堤防设立了两个采集站，分别用以监测渗透安全和堤外坡滑塌为主。另外在预警系统设计和研制中，要建立针对堤防具体条件和运行环境的合理安全评价模型，本系统研究和建立了初步的以监测数据为基础的渗流安全评价模型和滑坡预测模型，在渗透评价确定性模型的基础上建立了渗流安全评价的概率模型等。该系统软件实现的主要功能包括采集、检测、控制、存储、计算处理、安全评价及预测、通信等，该系统软件灵活活用、功能齐全、很适合于堤防的监测与安全预警应用。经过一段时间运行考验，该系统有可靠的自动报警系统。     

基于虚拟仪器平台的水电厂大坝施工设备在线监测与预警系统

针对现代水电大坝建筑的现场施工设备频繁发生相互碰撞、倒机、碰撞高压电线及重物脱钩等严重事故的问题,本文基于虚拟仪器平台,开发了水电大坝施工设备的防碰撞在线监测与预警系统。首先利用TCP/IP通讯、串口通讯和Data Socket通讯技术实现GPS定位数据、设备运动角度与速度等数据的交换和传输;然后在基站进行数据整合、分析和防碰撞预警计算;最后将所得结果集中反映到基于虚拟仪器平台搭建的人机交互界面上,达到现场施工设备的实时位置监测、施工设备脱落及碰撞预警的目的。该系统实现了水电厂施工设备碰撞干涉事故的有效预防,为现场操作提供了便利,现场运行验证了系统的可行性。     

地下结构远程实时监测预警系统研究

城市地下空间开发中的工程安全日益受到重视,通过合理的监测手段可以有效预测工程的安全状况,以减少甚至避免事故的发生。本文探讨了城市地下空间开发过程中的远程实时监测预警技术,分析了实现此类技术的条件及若干关键技术,提出了相应的解决方案,并对城市地下工程施工监测技术的发展作了展望。     

燕山水库安全实时监控预警系统

一、项目基本情况河南省燕山水库工程是国务院1991年治淮治太会议确定的治淮19项骨干工程之一。工程位于淮河流域沙颍河主要支流澧河上游干江河上，坝址存河南省叶县保安镇杨湾村老官寨水文站下游约1．6km处，距叶县县城约30km。     

山洪灾害监测预报预警云平台及应用

以延长山洪预警预见期、提高预警精度为目标,综合应用并行云计算、大数据、人工智能和移动互联网技术,设计开发了省级山洪灾害预报预警云平台.省级云平台集成了流域分布式水文模型和实测降雨、预报降雨信息,实时驱动流域内各河段山洪水文模拟,实现基于小流域的洪水预报和基于流量指标的山洪灾害预警.结合山洪灾害气象预警和基于雨量/水位监...     

山洪灾害监测预警系统运行维护对策

近年来,江西省通过山洪灾害防治项目建设了大量的山洪灾害监测站点、监测预警平台及预警系统等,这些非工程措施在山洪灾害防御中发挥了显著的作用.但随着这些设施设备及平台进入运维期,运行维护管理问题日益凸显.基于山洪灾害监测预警系统运行维护点多面广、专业性强、运维经费难落实的特点,本文探讨了政府购买服务模式在山洪灾害监测预警系统运行维护中的可能性,并提出基于物联网的监控技术,实现对各设施设备的有效监控、远程诊断、远程维护,减少外出巡查工作量.     

工业聚集型城镇排水系统监测和污水处理厂进水预警研究

为了应对工业聚集型城镇排水系统中高毒性废水对污水处理厂的冲击问题,以江苏某工业聚集型城镇的排水系统为研究对象,以水质生物毒性为核心指标,综合分析了排水系统中污染源、泵站和污水处理厂进水的水质特征.基于层次分析法建立了保障污水处理厂稳定运行的综合预警模型,并通过污水处理厂实际运行数据验证了模型的可靠性.研究结果表明,该镇...     

阶跃型滑坡综合变形预测及监测预警方法研究

大型库岸滑坡的长期变形在汛期降雨作用下呈现明显的周期性“阶跃式”陡增特征。针对阶跃型滑坡的变形特征，本文提出了一种多源数据“融合-预测-预警”的三步式滑坡监测预警方法：(1)“融合”,即基于经验模态分解法将多点位移监测数据分别分解为趋势项和周期项，采用加权值法分别融合不同监测点的趋势项和周期项位移得到融合趋势项和融合周期项序列，并将两者叠加得到滑坡体的现状综合变形时间序列；(2)“预测”,即引入“一个预测周期”概念，采用滑动多项式拟合法和随机森林算法分别对融合趋势项和融合周期项进行预测并叠加得到滑坡体的预测综合变形时间序列；(3)“预警”,即基于斜率变点分析方法搜索综合变形曲线的“稳定点”和“跃迁点”,确定稳定变形和加速变形区间的斜率，建立阶跃型滑坡的四级递进式分级预警模型，基于该预警模型对滑坡现状进行预警。以向家坝水库某滑坡体自动化位移监测数据为研究对象，采用本文所提方法对该滑坡进行了综合变形预测和监测预警，结果表明：综合变形时间序列可以整体反映滑坡的变形演化规律，且预测结果可靠，根据分级预警模型判断此滑坡体当前处于稳定变形阶段(Ⅰ级预警)。     

降雨型滑坡泥石流灾害预警原理及系统结构

降雨型滑坡泥石流预警必须具有超前性。通过对前期研究成果的分析总结,可以将降雨型滑坡泥石流预警分为空间预警和时间预警两大类型。空间预警的目标是预测宏观区域内滑坡泥石流灾害的发生趋势,划分不同时段的危险区范围;时间预警的目标是预报典型滑坡泥石流可能发生的时间阶段。根据预警分类原理,建立了实现两类灾害预警的技术方法体系,构建了降雨型滑坡泥石流预警的系统结构。     

水华监测预警在官厅水库的研究与应用

以北京官厅水库为研究区域,对影响叶绿素时空分布的因素进行监测、分析,发现水体温度和光照与叶绿素浓度有显著相关关系,在垂直方向上,叶绿素浓度峰值的变化与水温跃层的变化具有一致性,叶绿素浓度峰值出现在1~3 m处,并受光照、水温、水深等因素影响,白昼期间叶绿素浓度峰值的位置要高于黑夜期间叶绿素浓度峰值位置。基于以上分析,提出采用决策树网络及多元非线性回归算法对水华暴发进行监测预警。     

监控系统中报警检测及联动录像方案的设计

介绍在多媒体数字视频监控系统中应用的报警联动录像设计方案，用于对水电站设备及建筑物的远方监控。     

县级山洪灾害预警平台建设与应用

因强降雨引发的山洪地质灾害发生频繁,严重制约着山丘区经济社会的发展。建立山洪灾害预警系统,是国家防治山洪灾害的一项重要的非工程性措施。在现有的水文站网、气象站网、地质灾害和重建的雨量站网、水文站网的基础上,建立了山洪灾害预警系统,该系统可对汛情和灾情进行实时监测,并对信息进行加工处理,实现信息的浏览、查询、预测预警及发布。通过全国山洪灾害试点县的实践运用,表明该系统有效提升了当地山洪灾害预警及防治的水平,大大减少人员伤亡及财产损失。