孔子湖的碧波万顷,北斗监测来守护!

2022-01-30 20:28:45 秘书处 0
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  在山东省曲阜市东南与泗水县、邹城市交界处,有一地名唤尼山。因孔子父母“祷于尼丘得孔子”,这里也被视为孔子的诞生之所。


  在尼山南麓,有一座于1960年建成的尼山水库。水利部为其起了一个应景的名字,叫“孔子湖”。2021年11月,华测导航技术人员造访曲阜孔子湖,用专业的北斗GNSS监测技术,为守护这片极富咏古抒怀价值的湖光山色,献上了一份力量。





大坝安全监测,守护孔子故里


  大坝作为比较特殊的大型建筑设施,在运行过程中容易受到多方面因素的影响和干扰。为保障孔子湖,即尼山水库的安全运营,加强其大坝安全的监测和研究,至关重要。


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尼山水库是一座以防洪为主,结合供水、灌溉、补源等综合利用的大(Ⅱ)型水库,控制流域面积264.1km2,总库容1.15亿立方米,大坝全长1805米,坝顶高程130.67米,最大坝高22.3米。水库下游有世界文化遗产“三孔”、京沪高铁、鲁南高铁、京沪铁路、新石铁路、京台高速公路、日兰高速公路以及多条高压输电线路等重要设施。


  为实时监测尼山水库大坝坝体和边坡的变化情况,分析变形趋势及诱发因素、主要特征,推动尼山水库信息化、智慧化管理工作迈上新台阶,尼山水库大坝于今年11月新建一套位移沉陷自动化监测系统,并整合原有自动化、信息化监测资源,利用大数据、移动互联网等先进技术,组建了统一用户管理、统一资源整合、统一业务管理的尼山水库工程运行管理数字平台。凭借在北斗GNSS监测领域的丰富经验,华测导航积极参与其中,为建设15个GNSS大坝自动化位移沉陷监测站及2个GNSS控制基准站提供了相关解决方案。


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P5 GNSS接收机
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C220GR 扼流圈天线


  目前,尼山水库大坝位移沉陷自动化监测系统采用华测P5型GNSS接收机搭配华测C220GR型扼流圈天线,结合华测专用解算软件,已实现对尼山水库大坝5个断面监测点的水平位移和垂直位移进行实时监测解算和变形分析。



自研监测系统,方便高效快捷


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华测导航监测站与世界最大最高孔子像——尼山孔子像两相遥望。


  由华测导航自主研发的自动化大坝安全监测系统以北斗为核心,结合多种传感器,集成数据采集、传输、存储、分析、监测网络为一体,可实现监测工程动态数据的采集、传输、数据汇集及设备控制自动化,能够为用户的现场监控、异地监视提供方便、高效、快捷的服务。


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上图所显示的是尼山水库GNSS06设备12月6日-12月9日位移变化曲线。图中五条曲线分别代表X轴位移、Y轴位移、H轴位移、二维位移、三维位移的变化。


  系统可通过软件对监测参数进行定量分析,在监测参数超限时自动报警,提醒相关人员采取措施,避免继续向危险状态演变,帮助达成消除事故隐患的目的。


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  该系统可以实现的主要功能如下:


自动化监测功能

  系统能够实现监测数据自动采集、传输、存储、处理分析及综合预警,并具备在各种气候条件下实现适时监测的能力。

远程在线查看功能

  各级水库安全管理职能部门可以通过网络实现对水库各项在线监测参数的查看。

在线分析功能

  系统能够实现监测数据自动采集、传输、存储、处理分析及综合预警,并具备在各种气候条件下实现适时监测的能力。

权限管理功能

  根据各级权限,不受时间和地点限制,各级监管部门只要登陆网络,即可实现对水库的远程督导和检查。

可拓展功能

  系统在硬件配置及软件设计时已充分考虑随堆积坝增高增加监测点后传感器的接入。

应急救援保障功能

  通过水库基础资料、应急预案、现场视频,可为应急救援指挥提供技术保障。

预报警功能

  通过软件对监测参数的实时在线分析,一旦监控参数超限,系统能够进行声光报警、短信报警、邮件报警,提醒相关人员采取措施,预防溃坝事故发生。


· 系统工作原理



各GNSS监测点与参考点接收机实时接收GNSS信号,通过数据通讯网络实时将信号发送至控制中心。


控制中心服务器安装的GNSS数据解算软件实时差分解算出各监测点三维坐标。


数据分析软件获取各监测点实时三维坐标,并与初始坐标进行对比而获得该监测点变化量。


数据分析软件根据事先设定的预警值而进行报警。



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  华测导航监测集成事业部成立于2006年,已走过16年发展历程,期间多次参与国家重点监测项目的建设工作,其中包括港珠澳大桥健康监测,南水北调渠坡自动化监测等大型项目,目前累计案例已超2000。同时承担建设了近百个水库安全监测项目,其中经典案例包括:深圳公明水库、三亚大隆水库、新疆沙雅水库、墨玉水库、金华金兰水库等,在水库安全监测领域打造了一整套针对性强的监测方案,满足不同水利客户的需求。