ConsultaSistema de Monitoreo y Alerta Temprana de Presas de Limos
Hora de lanzamiento:
2022-04-28
I. Información de antecedentes
Las presas de retención de sedimentos son estructuras de tierra construidas en barrancos de diversos niveles en áreas propensas a la erosión del suelo, con el propósito principal de retener el sedimento y crear tierras fértiles. Sus funciones principales incluyen: retención de inundaciones, retención de sedimentos, recuperación de tierras, almacenamiento de agua, reducción de sedimentos en el Río Amarillo, prevención de la erosión del suelo, desarrollo de tierras agrícolas y fomento de la producción agrícola.
Actualmente, existen 58.776 presas de retención de sedimentos en la región de la Meseta de Loess en China. Estas presas son numerosas y están ampliamente distribuidas, pero presentan bajos estándares de construcción y cuentan con instalaciones inadecuadas para el desagüe de inundaciones, lo que las hace altamente vulnerables a daños por inundaciones durante las lluvias intensas de la temporada de crecidas. Además, los métodos de gestión, especialmente aquellos basados en tecnologías de la información, van a la zaga, lo que genera importantes tareas de control de inundaciones, fuertes presiones administrativas y dificultades para implementar las responsabilidades regulatorias.
Para implementar a fondo el «Esquema del Plan de Protección Ecológica y Desarrollo de Alta Calidad para la Cuenca del Río Amarillo», mejorar las capacidades y estándares de gestión de seguridad de los diques de retención de sedimentos en la Meseta de Loess, y apoyar un control seguro de inundaciones y una supervisión precisa de los diques de retención de sedimentos, de acuerdo con las disposiciones y planes del Ministerio de Recursos Hídricos, las provincias y municipios han lanzado sucesivamente la construcción de sistemas de monitoreo de seguridad y gestión de información para los diques de retención de sedimentos.
II. Presentación del sistema
Una presa de retención de limo consta de un cuerpo de presa, un vertedero y una estructura de descarga de agua, siendo el cuerpo de la presa y el emplazamiento de la presa un conjunto integrado.
Dada la estructura de las presas de retención de sedimentos y los problemas que presentan, estableceremos un sistema de monitoreo y alerta temprana que integre medición remota, adquisición automática de datos a distancia, procesamiento de datos, análisis de datos, así como alerta temprana y pronóstico para mejorar la gestión de las presas de retención de sedimentos.
1. Capa de Percepción: El sistema aprovecha plenamente la tecnología moderna de sensores para implementar de manera independiente el monitoreo con pluviómetros, el monitoreo del nivel del agua, el monitoreo de la presión de filtración, el monitoreo del flujo de filtración, el monitoreo de la deformación del cuerpo de la presa y el monitoreo ambiental por imágenes o video en cada presa de limo.
2. Capa de Transmisión: El sistema aprovecha plenamente la tecnología de comunicación inalámbrica para transmitir los datos de percepción en el sitio al centro de monitoreo a través de redes inalámbricas 4G/5G/LoRa/etc.
3. Procesamiento de datos: El sistema de software procesa, realiza estadísticas, compila y analiza los datos.
4. Capa de Aplicación: Las unidades de gestión y el personal utilizan datos en tiempo real, completos y visualizados a través de clientes, aplicaciones, etc., para abordar y responder oportunamente a accidentes existentes o potenciales en presas de atrapamiento de sedimentos, mejorando así la gestión de la seguridad de estas presas y garantizando la producción, así como la protección de vidas y bienes.
III. Estaciones de Monitoreo
1. Monitoreo del Nivel de Agua: Los medidores de nivel de agua se utilizan para el monitoreo automatizado en tiempo real del nivel actual del agua en la presa de retención de sedimentos, permitiendo el seguimiento en tiempo real de las fluctuaciones del nivel del agua para ayudar en la toma de decisiones sobre planes de retención de inundaciones e irrigación.
2. Monitoreo de precipitaciones: Para abordar desastres como deslizamientos de tierra y daños por agua causados por la erosión y acumulación provocadas por fuertes lluvias, empleamos pluviómetros de cubeta basculante para monitorear las precipitaciones, lo que permite una comprensión oportuna e integral de la intensidad de la lluvia en el área del embalse de retención de sedimentos, fortaleciendo así las capacidades proactivas de prevención de desastres.
3. Presión de filtración y monitoreo de filtraciones en el cuerpo de la presa: Después de que el cuerpo de la presa es llenado, fluyen filtraciones desde la parte aguas arriba hacia la parte aguas abajo dentro del propio cuerpo de la presa. El agua de filtración provoca la saturación del suelo, reduciendo así su resistencia al corte y su capacidad de resistencia al deslizamiento, lo que lleva a deformaciones inducidas por filtración, como tubificación, flujo de suelo y deslizamiento.
Los medidores de presión de filtración se utilizan para monitorear la presión del agua de filtración, y los medidores de flujo de vertedero se emplean para medir el caudal del agua de filtración con flujo notable, lo que permite un monitoreo dinámico de la estabilidad de las condiciones internas del cuerpo de la presa.
4. Monitoreo de deformación de la presa: Generalmente, se utilizan receptores GNSS basados en sistemas de posicionamiento por satélite Beidou de alta precisión para monitorear en tiempo real la estabilidad general del cuerpo de la presa de limo y las laderas en ambos lados, asegurando así el funcionamiento saludable de la presa de limo.
5. Monitoreo por video: Cámaras de red de alta definición están instaladas en la cresta de la presa o en pendientes estables para realizar un monitoreo en tiempo real de imágenes y videos del entorno de la presa de sedimentos. Esto permite inspecciones remotas rutinarias y proporciona acceso inmediato a grabaciones en vivo del sitio en caso de un incidente de daño por agua.
Composición de hardware
4. Plataforma de software
El Sistema de Gestión y Monitoreo de Seguridad para Presas de Cieno es una plataforma de software de visualización desarrollada específicamente para las características de las presas de cieno y los requisitos regulatorios. Adopta una arquitectura B/S basada en plataforma en la nube, despliegue distribuido, diseño modular e interfaces API estándar.
Visualización de datos
Visualización integral de la supervisión por video, información de alerta temprana, cantidad de dispositivos en línea, progreso del manejo de problemas, etc.
Detalles de Monitoreo en Tiempo Real de Presas de Retención de Sedimentos
Este sistema, que recopila datos multidimensionales como parámetros ambientales, condiciones internas y aspectos externos, proporciona una visualización integral y en tiempo real de las métricas clave. Ofrece soporte de datos oportuno, preciso e integral para la operación y el mantenimiento seguros de presas de retención de sedimentos, permitiendo un acceso rápido e intuitivo a información crítica.
Visualización gráfica de curvas y análisis estadístico
Realice análisis estadísticos sobre datos históricos y datos en tiempo real provenientes de diversas estaciones de monitoreo. Muestre visualmente las tendencias en los cambios de datos para parámetros clave de monitoreo. Proporcione apoyo basado en datos al personal técnico profesional y a expertos mediante diferentes métodos de análisis estadístico. Admite opciones de visualización en lista, gráfico de líneas y gráfico de barras, así como funcionalidad para exportar informes.
Vídeo en tiempo real
Al acceder a imágenes en tiempo real desde cámaras instaladas en el lugar, puede monitorear de manera rápida e intuitiva la operación segura de la presa de limo. En caso de una anomalía, el personal de monitoreo podrá responder inmediatamente al incidente específico, mejorando la capacidad para manejar emergencias y aumentando la eficiencia operativa.
5. Valor de la solución
① Permite monitoreo automático remoto 24/7.
② Monitoreo inteligente y alerta temprana: Cuando los datos del factor de monitoreo excedan los umbrales de advertencia preestablecidos, el sistema emitirá una notificación de alarma.
③ Seguridad y confiabilidad de los datos: Los datos pueden almacenarse en múltiples niveles de seguridad, incluyendo almacenamiento en el dispositivo y en la nube.
④ Diseño de bajo consumo: Utiliza una combinación de energía solar y sistemas alimentados por batería, adecuados para diversos entornos como áreas montañosas remotas.
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