一、大壩安全監(jiān)測(cè)的意義與主要環(huán)節(jié)

大壩的安全運(yùn)行是水庫發(fā)揮工程效益的基本保障，也關(guān)系著其影響范圍內(nèi)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。大壩安全監(jiān)測(cè)作為大壩安全的耳目，直接反饋工程的客觀作用與演變，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常并采取措施，確保工程安全運(yùn)行，在水庫大壩建設(shè)期和運(yùn)行期安全管理中具有舉足輕重的作用。《水庫大壩安全管理?xiàng)l例》規(guī)定：“大壩管理單位必須按照有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)大壩進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)和檢查；對(duì)監(jiān)測(cè)資料應(yīng)當(dāng)及時(shí)整理分析，隨時(shí)掌握大壩運(yùn)行狀況”。

近年，隨著自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步，大壩安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)得到了廣泛應(yīng)用；幾乎所有的大中型水庫大壩均建立了大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，也不同程度地實(shí)現(xiàn)了安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化。但總體來說，大壩安全監(jiān)測(cè)普遍存在一些問題，如軟件較為簡單系統(tǒng)性不強(qiáng)、軟件功能簡單、軟件功能局限性太強(qiáng)只停留在采集階段、軟件無法打通、缺乏通用性平臺(tái)等問題。

大壩安全監(jiān)測(cè)一般包括三個(gè)基本環(huán)節(jié)：數(shù)據(jù)測(cè)量、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)分析。一個(gè)完整的大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也應(yīng)該由這三部分組成。

數(shù)據(jù)量測(cè)的功能是在選定的建筑物若干部位埋設(shè)或安裝監(jiān)測(cè)儀或設(shè)施，通過定時(shí)或隨機(jī)量測(cè)，獲取反映建筑物及相關(guān)巖體性狀變化的數(shù)據(jù)和資料。

數(shù)據(jù)采集（包括傳輸）是指定時(shí)或定期把量測(cè)得到的數(shù)據(jù)或資料通過自動(dòng)裝置或人工手段或半自動(dòng)半人工的方式采集起來作短時(shí)存放，再集中傳送到近壩區(qū)或遠(yuǎn)方的監(jiān)測(cè)中心。 

數(shù)據(jù)分析（包括數(shù)據(jù)管理、分析解釋、安全評(píng)價(jià)和輔助決策），其主要功能是對(duì)傳輸來的各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和資料進(jìn)行有序管理，建立數(shù)據(jù)庫、圖庫、分析模型庫和相關(guān)知識(shí)庫等，對(duì)大壩的性狀變化和安全狀態(tài)做出評(píng)價(jià)。在出現(xiàn)可能危及大壩安全的異常狀況時(shí)，及時(shí)做出預(yù)報(bào)進(jìn)行分級(jí)分類報(bào)警，并提出應(yīng)對(duì)措施的建議，為主管部門決策提供依據(jù)。

二、云平臺(tái)在大壩安全監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)

基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，針對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)工作的實(shí)際需求，安全監(jiān)測(cè)云平臺(tái)應(yīng)運(yùn)而生。葛南云平臺(tái)基于云計(jì)算平臺(tái)開發(fā)和部署，平臺(tái)包括PC端Web應(yīng)用、智能終端APP應(yīng)用和微信小程序應(yīng)用等，功能涵蓋數(shù)據(jù)采集、儀器管理、數(shù)據(jù)管理、資料分析、報(bào)表報(bào)告、巡視檢查、系統(tǒng)管理等，能夠?yàn)楦黝愃こ?、巖土工程提供全生命周期全方位的安全監(jiān)測(cè)服務(wù)。

云平臺(tái)的主要優(yōu)勢(shì)有：

1.云平臺(tái)接入快速

用戶可以在云平臺(tái)上自助完成新建工程、添加儀器及數(shù)據(jù)、開展資料分析、導(dǎo)出報(bào)表報(bào)告等操作，方便快捷，無需協(xié)助。

2.自定義功能強(qiáng)大

支持自定義工程特性、自定義監(jiān)測(cè)工程結(jié)構(gòu)（大壩部位、斷面等）、自定義儀器類型、自定義儀器計(jì)算公式、自定義儀器組合方式、自定義統(tǒng)計(jì)報(bào)表報(bào)告、自定義統(tǒng)計(jì)分析模型等。

3.資料分析功能豐富

涵蓋了安全監(jiān)測(cè)資料分析中的絕大部分功能，并針對(duì)不同壩型進(jìn)行了專題分析功能開發(fā)，滿足實(shí)際工程應(yīng)用需求。

4.兼容各類自動(dòng)化系統(tǒng)

各類自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以快速接入云平臺(tái)，基于其自動(dòng)化采集的安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，能夠便捷地應(yīng)用云平臺(tái)開展數(shù)據(jù)管理及分析工作。

5.支持大規(guī)模應(yīng)用場(chǎng)景

適合大規(guī)模應(yīng)用，可以根據(jù)云平臺(tái)配置的工程數(shù)量及規(guī)模，動(dòng)態(tài)調(diào)整軟件、硬件及網(wǎng)絡(luò)資源，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定、流暢運(yùn)行。

6.購買費(fèi)用低

用戶通過購買服務(wù)的形式使用云平臺(tái)，無需支付開發(fā)、部署、維護(hù)等費(fèi)用，性價(jià)比較高。

三、大壩安全監(jiān)測(cè)云平臺(tái)應(yīng)用實(shí)例：芙蓉嶂水庫

芙蓉嶂水庫建成運(yùn)行至今已60年，芙蓉嶂水庫位于廣州市花都區(qū)花山鎮(zhèn)，屬珠江水系。庫區(qū)居于山區(qū)地帶，主河道長6.6km，庫區(qū)河道平均坡降0.0065。水庫總庫容2246.59萬立方米，是以灌溉為主要用途，結(jié)合防洪、發(fā)電等綜合利用的中型水利工程。大壩包括主壩和副壩，均為均質(zhì)土壩，主壩壩頂高程50.00m，最大壩高25.1m。上游壩坡采用干砌石護(hù)坡，上游壩坡在高程38.45m以上坡度為1:2.5，在高程38.45m以下坡度為1:3。下游壩坡在高程38.45m以上坡度為1:2.2，在高程38.45m以下坡度為1:2.6。下游壩在高程38.45m處設(shè)有1.5m寬的馬道，采用草皮護(hù)坡，壩坡坡腳設(shè)有排水棱體，排水棱體頂高程28.40m，同時(shí)在下游坡設(shè)置浸潤線觀測(cè)管。

芙蓉嶂水庫大壩安全監(jiān)測(cè)全面由葛南云提供技術(shù)支撐，由大量傳感器組成的量測(cè)系統(tǒng)、以自動(dòng)采集為主兼有人工采集方式的監(jiān)測(cè)信息采集系統(tǒng)和以信息管理、分析評(píng)價(jià)、輔助決策為主的安全決策支持系統(tǒng)等三部分構(gòu)成。它為工程業(yè)主、管理部門及設(shè)計(jì)、施工、科研等單位提供了有關(guān)水庫大壩相關(guān)性狀變化和安全狀態(tài)的信息，在水庫調(diào)度、工程安全控制決策方面發(fā)揮重要作用。

芙蓉嶂水庫大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

通過布設(shè)在大壩各個(gè)部位的多支不同種類的監(jiān)測(cè)儀器，以不同的方式取得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和資料。包括：大壩基礎(chǔ)的變形、滲流和浸潤線及溫度等效應(yīng)量測(cè)值；水位、降雨量、氣溫等環(huán)境量資料等。

通過云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和資料的統(tǒng)一管理和定性、定量分析，發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，分析產(chǎn)生的原因，進(jìn)而對(duì)大壩的安全狀態(tài)做出評(píng)估和判斷，并提出決策的建議（包括預(yù)報(bào)、預(yù)警和應(yīng)急措施）。

水位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

大壩浸潤線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

并且，后期通過外部數(shù)據(jù)源導(dǎo)入、人工巡檢、自動(dòng)報(bào)表等功能，可將水庫大壩安全監(jiān)測(cè)各個(gè)環(huán)節(jié)有效打通，真正實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合，提高大壩安全監(jiān)測(cè)及管理效率，為管理部門提供更有效的決策依據(jù)！