水利工程安全運(yùn)行中，水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)及大壩監(jiān)測(cè)是核心支撐，其效能直接關(guān)系下游人民生命財(cái)產(chǎn)安全。極端氣候事件頻發(fā)背景下，傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)模式已難以滿足實(shí)時(shí)性、精準(zhǔn)性需求，技術(shù)升級(jí)成為行業(yè)關(guān)鍵方向，相關(guān)建設(shè)需遵循 “統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、因庫(kù)制宜” 原則，嚴(yán)格參照《水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（SL61）等標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

一、水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

系統(tǒng)采用 “端 - 邊 - 云” 分層架構(gòu)，各層級(jí)協(xié)同實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)高效處理與共享。“端” 層測(cè)站部署的多功能采集單元，承擔(dān)前端傳感設(shè)備的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集、本地緩存及初步預(yù)處理任務(wù)，通過(guò)邊緣設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊完成協(xié)議解析與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化，保障初始數(shù)據(jù)質(zhì)量?！斑叀?層區(qū)域級(jí)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)快速聚合、實(shí)時(shí)處理及局部業(yè)務(wù)響應(yīng)，流處理模塊通過(guò)滑窗統(tǒng)計(jì)與異常檢測(cè)完成預(yù)警分析，分級(jí)上報(bào)機(jī)制可顯著緩解網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力?！霸啤?層以省級(jí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)為核心，匯集全流域監(jiān)測(cè)信息并與水文、防汛系統(tǒng)實(shí)時(shí)共享，同時(shí)預(yù)留人工填報(bào)渠道，支持省、市、縣及水庫(kù)管理單位多級(jí)用戶統(tǒng)一使用，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的全域統(tǒng)籌。

二、大壩安全監(jiān)測(cè)核心要素

（一）基礎(chǔ)監(jiān)測(cè)要素

降水量監(jiān)測(cè)需至少設(shè)置 1 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，流域面積超過(guò) 20km2 的水庫(kù)可根據(jù)匯水范圍適當(dāng)增加點(diǎn)位，設(shè)備選用翻斗式等高精度雨量計(jì)，分辨率需≤0.5mm，數(shù)據(jù)采集與發(fā)信間隔均≤5 分鐘。庫(kù)水位監(jiān)測(cè)需配套 1 個(gè)自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)、2 組人工水尺及 1 組水準(zhǔn)點(diǎn)，自動(dòng)監(jiān)測(cè)設(shè)備優(yōu)先選用浮子式等成熟類型，分辨率≤1cm 且采集間隔≤5 分鐘，水準(zhǔn)點(diǎn)需嚴(yán)格采用 1985 國(guó)家高程系統(tǒng)校準(zhǔn)。

（二）安全關(guān)鍵監(jiān)測(cè)

滲流量監(jiān)測(cè)需結(jié)合水庫(kù)實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)配置點(diǎn)位，通常至少設(shè)置 1 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，其中壩高 15 米以上或下游影響范圍較大的水庫(kù)需重點(diǎn)布設(shè)；監(jiān)測(cè)采用水位儀結(jié)合量水堰的組合方式，分辨率≤1mm，自動(dòng)采集間隔≤1 小時(shí)，若設(shè)備臨時(shí)失靈，每周人工觀測(cè)次數(shù)需不少于 1 次。滲流壓力監(jiān)測(cè)針對(duì)土石壩重點(diǎn)開(kāi)展，需選取 1-2 個(gè)橫斷面布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，壩高 15 米以上的水庫(kù)需加密斷面數(shù)量，每斷面設(shè)置 3 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)；設(shè)備選用滲壓計(jì)，分辨率≤1cm，采集間隔≤1 小時(shí)，安裝前必須經(jīng)《大壩安全監(jiān)測(cè)儀器檢驗(yàn)測(cè)試規(guī)程》（SL530）檢驗(yàn)合格。

（三）輔助監(jiān)測(cè)

視頻圖像監(jiān)視需實(shí)現(xiàn)大壩壩體、溢洪道等關(guān)鍵區(qū)域全覆蓋，具備適宜通信條件的水庫(kù)優(yōu)先采用網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，根據(jù)水庫(kù)規(guī)模配置監(jiān)視點(diǎn)數(shù)量 —— 規(guī)模較大的水庫(kù)不少于 2 個(gè)，規(guī)模較小的水庫(kù)至少 1 個(gè)；設(shè)備需滿足 1080P 畫質(zhì)要求，汛期數(shù)據(jù)采集間隔≤1 小時(shí)，非汛期≤3 小時(shí)，且具備夜視功能，有效視距≥50m。表面變形監(jiān)測(cè)重點(diǎn)覆蓋壩高 15 米以上或規(guī)模較大的水庫(kù)，土石壩以垂直位移監(jiān)測(cè)為主，重力壩側(cè)重水平位移監(jiān)測(cè)；人工監(jiān)測(cè)采用全站儀，每季度觀測(cè)不少于 1 次，具備條件的水庫(kù)可部署 GNSS 自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，每日觀測(cè)次數(shù)不少于 1 次。

三、配套保障與工程實(shí)踐

供電系統(tǒng)采用太陽(yáng)能板浮充蓄電池的組合方案，需滿足連續(xù) 30 天陰雨天氣下雨水情監(jiān)測(cè)設(shè)備正常工作、連續(xù) 7 天陰雨天氣下視頻設(shè)備正常工作的要求，若采用市電供電，需符合 220V±20% 的電壓波動(dòng)范圍。防雷措施需同步完善，監(jiān)測(cè)立桿需加裝避雷針，接地阻值≤10Ω，RTU、MCU 等核心設(shè)備需配套安裝避雷器，避免雷擊損壞。

某小型水庫(kù)實(shí)踐中，壩體關(guān)鍵部位按需布設(shè)各類監(jiān)測(cè)傳感器，庫(kù)區(qū)及上游合理設(shè)置水情監(jiān)測(cè)點(diǎn)；汛期水位上漲期間，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò) “端 - 邊 - 云” 架構(gòu)實(shí)時(shí)傳輸至省級(jí)平臺(tái)，技術(shù)人員通過(guò)數(shù)據(jù)分析精準(zhǔn)掌握大壩運(yùn)行狀態(tài)。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理延遲控制在合理范圍，突變事件識(shí)別準(zhǔn)確率較高，為水庫(kù)安全調(diào)度提供了可靠技術(shù)支撐。

四、技術(shù)優(yōu)化方向

后續(xù)需進(jìn)一步拓展分布式數(shù)據(jù)采集技術(shù)的設(shè)備適配范圍，提升不同類型傳感設(shè)備的接入便捷性；強(qiáng)化實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理的事件時(shí)間驅(qū)動(dòng)管理，通過(guò)算法優(yōu)化解決數(shù)據(jù)亂序問(wèn)題，保障分析結(jié)果準(zhǔn)確性。同時(shí)，深化異構(gòu)數(shù)據(jù)源的語(yǔ)義本體模型應(yīng)用，優(yōu)化并行 ETL 框架提升數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換效率；推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)設(shè)備的深度融合，降低部署與運(yùn)維成本，持續(xù)完善監(jiān)測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化體系，構(gòu)建更可靠的水利工程安全保障網(wǎng)絡(luò)。