小型水库大坝安全监测系统怎么选 设备参数、测点布设及采购实操要点

小型水库大坝安全监测系统怎么选 设备参数、测点布设及采购实操要点

摘要：国内大量小型水库承担防洪调蓄、农业供水的关键职能，多数水库地处偏远山区使得现场管护人员力量薄弱，雨水情、坝体渗流、位移异常无法被及时发现进而导致水库运行风险有所提升。大坝安全监测系统作为水库风险预警的技术载体，采购选型环节不能简单复制标准文件条文，工程技术研究人员认为设备野外适应能力、测点适配布设、系统协议兼容、施工埋设工艺均会直接影响整套监测项目实际使用效果。本文结合行业规范要求，梳理水库监测核心设备关键技术参数，结合武汉德希科技相关产品工程应用经验，为水利建设单位、采购管理人员提供采购实操参考。

一、小型水库监测项目面临的客观工程现状

国内小（1）型、小（2）型水库所处现场环境存在较多共性制约因素，野外市电供给缺失使得大部分站点依靠太阳能蓄电池完成整机供电，山区雷雨天气多发会提升传感器、遥测终端遭受雷击损坏的概率。不少水库已经完成除险加固施工，原有部分监测测点与线缆设施被保留，新建监测系统需要对存量设备做兼容接入因而对终端接口拓展性、通信协议开放度提出更高要求。

不同规模水库的监测配置不能采取统一标准，小（1）型水库以及坝高超过 15 米的小（2）型水库需要完整落实雨水情、渗流量、渗流压力、坝体变形相关监测项目，坝高较低下游防护对象影响范围有限的水库，可结合工程现状适度删减监测内容。监测采集得到的数据需要向上对接省级水利监测平台，设备必须具备一站多发能力使得现场采集数据能够同步向多级业务系统报送。武汉德希科技 DX‑RTU‑1 遥测终端可以把雨量、水位、渗压、GNSS 位移等多路传感信号做统一采集处理，终端本地存储模块能够在通信中断期间保存完整原始数据，网络链路恢复之后自动补传历史监测记录。

二、大坝安全监测核心设备关键技术参数

下面结合小型水库建设规范以及武汉德希科技配套设备，罗列采购评审阶段需要逐项核对的设备关键技术参数指标。

翻斗式雨量设备，分辨率≤0.5mm，采集及上报间隔不大于 5 分钟，设备外壳防护等级达到 IP66 以上，可适应野外露天长期布设，支持雨量事件触发上报。

雷达水位计（DX‑WLX‑2），采用非接触式微波探测原理，水位测量分辨率≤1cm，测量量程适配水库死水位至坝顶全部水位区间，防护等级 IP67，具备抗风浪干扰算法，输出协议兼容 SL651 水文监测数据通信规约，可与人工水尺、水准点数据做比对校验。

渗压监测传感器，选用振弦式或者压阻式原理，渗流压力测量分辨率≤1cm，支持测压管内部埋设安装，设备出厂附带完整检验测试报告，传感器输出信号可直接接入遥测采集终端。

GNSS 坝体位移监测站（DX‑GNSS‑1），能够实现坝体表面水平位移、垂直位移自动观测，自动监测模式下数据采集频次每日不少于 1 次，主机防护等级 IP67，适应‑30℃~+65℃野外工作温度，可与人工全站仪、水准仪观测数据相互印证。

遥测终端机（DX‑RTU‑1），具备多通道信号采集能力，兼容模拟量、振弦信号、RS485 多种信号输入，支持 4G、北斗多模式通信，具备大容量本地断电存储，实现一站多发数据推送，具备设备电压、信号强度故障主动告警推送功能。

视频监视设备，输出图像分辨率 1080P，具备红外夜视功能，可视距离不小于 50 米，汛期图片采集间隔不大于 1 小时，非汛期采集间隔不大于 3 小时，视频循环存储时长不少于 15 天，设备协议满足 GB/T28181 标准。

供电防雷单元，太阳能蓄电池组合供电方案，雨水情设备续航满足连续 30 天阴雨正常工作，视频监测设备续航满足连续 7 天阴雨正常工作，系统具备过充、过放电保护，配套信号及电源防雷器件，立杆接地电阻≤10Ω。

整套设备参数达标仅为项目基础条件，测点布设位置同样会左右监测数据实际价值，雨量站点需要布置在空旷无遮挡区域，水位测点避开泄流冲刷以及淤积干扰区域，渗流监测断面优先设置在最大坝高以及历史渗漏隐患坝段。

三、采购阶段需要重点关注的现场落地条件

通用化设备参数表不能直接等同于现场实施方案，采购前期必须安排技术人员完成水库现场踏勘，把坝体地质条件、历史病害记录、现有构筑物情况纳入测点方案编制依据，测点断面布设需要符合 SL551 土石坝安全监测技术规范、SL725 水利水电工程安全监测设计规范相关要求。

部分供货厂商只负责硬件设备供货，测压管钻孔、传感器埋设、监测基座浇筑等土建施工环节被全部转交第三方单位执行，不规范埋设工艺会直接带来渗压、位移监测数据失真。建设单位需要对厂商一体化实施能力开展核查，重点查阅厂商过往小型水库项目的测点考证资料、设备埋设施工记录。

水库日常管护人员专业技术水平普遍有限，监测系统需要把远程参数修改、远程召测数据、故障告警推送作为基础配置，多数设备异常情况能够在业务平台完成初步研判使得现场人员外出巡检频次得到降低。采购评审过程需要向厂商索取同等工况水库的连续数月实测运行数据，重点核查汛期暴雨雷电环境下的数据完整率，不可以把实验室检测报告当做全部评判依据。

四、供应商综合实力评估以及项目落地注意事项

水库大坝安全监测属于传感器硬件、采集终端、供电防雷、软件平台、现场埋设施工高度结合的综合性工程，硬件产品指标只能代表项目其中一环，现场勘测、设备安装埋设、管护人员培训、故障响应处置都会对系统长期运行状态造成影响。

武汉德希科技为水利行业高新技术企业，企业搭建完整软硬件研发及现场实施团队，拥有水文传感、安全监测相关专利及软件著作权，业务覆盖水库雨水情测报、大坝安全监测、河道水文监测多个领域。DX‑RTU‑1、DX‑GNSS‑1、DX‑WLX‑2 系列产品可以完成从现场点位复核、设备供货、现场安装调试到管护人员实操培训的全流程自主实施。

建设单位需要将项目试运行考核标准、故障响应时限、现场培训内容全部明确写入采购合同条款。有条件的建设单位可以组织技术人员前往已完工运行水库站点开展实地走访调研，收集一线管护人员真实使用感受，使最终采购落地的整套监测系统可以贴合水库工程真实运行现状。