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水工建筑物自动化监测

我国水库大坝的数量已经居于世界首位,基数大,但溃坝率也居于前列,主要是因为大多数的中小型水库都是修建于六七十年代,属于“三边工程”。由于对自然灾害、材料性能、结构机理认知不足,及施工控制不严和人为损坏等原因,加之许多大坝运行已达30-50年,一些水库甚至已经超过设计服役年限,设施老化严重,除险加固不彻底,并且75%的小型水库由乡镇人民政府和农村集体经济组织管理,管护能力不足。由于先天不足、后天失养,小型水库安全隐患依然突出。

水库安全事关人民群众生命财产安全,提升水库信息化管理能力,建立水库雨水情测报、大坝安全监测和运行管理系统是及时消除水库安全隐患,确保水库安全长效运行,充分发挥水库在防汛减灾、供水保障、农业灌溉、生态改善等方面的重要措施。

水坝的病害包括渗漏、坝体开裂、垮塌等。目前水坝安全监测以人工监测为主,难以做到及时有效的安全监管。

中小型水库大坝监测的主要设备为机器视觉智能测量仪翻斗式雨量计超声波物(液)位仪弦式渗压计超声波明渠流量计球形摄像机


机器视觉智能测量系统

测量原理


机器视觉智能测量系统采用物联网技术及智能灾变识别算法将视频数据转化为变形数据,实现对各类土木工程结构物的超高精度非接触式实时测量,达到对结构物健康状况全天候监测的目的。

该系统由机器视觉智能测量仪、相机镜头、靶标、本地调试APP、同感云结构物健康监测管理平台组成。

◎ 机器视觉智能测量仪内含嵌入式计算模块,可对记录的靶标图像进行畸变处理,校正靶标位移,提高结构物位移的监测精度;同时采用动态局部视窗算法,解决了运算复杂和计算量大的问题,从而使得所有的监测数据都能够在本地微型嵌入式计算模块中运行计算。


◎ 机器视觉智能测量仪可以同时测量水平和竖直二维位移量,能够实现一台监测装置同时监测多个靶标,大大简化了现场的仪器布设,降低了监测成本。

典型案例

杭州某水利设施监测


某排水泵站列入国务院172项重大水利工程,是省百项千亿防洪排涝重点项目、亚运会防汛保障工程。工程设计排涝流量200立方米每秒,采用5台斜式轴流泵(4用1备),单机流量50立方米每秒。装机容量3800千瓦,为大(1)型泵站,属Ⅰ等工程。本次监测项目为进水口挡墙水平和竖向位移,现场采用三台机器视觉智能测量仪进行监测。

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