一、項(xiàng)目概述
水庫大壩滲漏是水利工程較為常見的問題，滲漏類型眾多，狀態(tài)多樣，成因復(fù)雜，后果嚴(yán)重，如何準(zhǔn)確掌握壩體應(yīng)力變化規(guī)律，找出危及大壩安全的主要原因，并加固補(bǔ)救，成為保證大壩安全運(yùn)行的重中之重。
所以，大壩健康管理系統(tǒng)解決方案應(yīng)運(yùn)而生，實(shí)現(xiàn)了對(duì)壩體滲漏的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，以確保水庫大壩的正常運(yùn)行。
二、系統(tǒng)組成
大壩健康管理系統(tǒng)由傳感器大數(shù)據(jù)平臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)軟件、遠(yuǎn)程測(cè)控終端、液位溫度一體變送器組成。
1）通信平臺(tái)：LoRa短距離無線網(wǎng)絡(luò)，中國(guó)移動(dòng)GPRS網(wǎng)絡(luò)；
2）數(shù)據(jù)采集設(shè)備：Earth2000遠(yuǎn)程測(cè)控終端；
3）路由傳輸終端：Earth1004遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端，配套MS6000水情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，太陽能供電；
4）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量設(shè)備：2路MPM4700智能液位變送器（滲壓計(jì)）；
5）軟件應(yīng)用：麥克傳感器大數(shù)據(jù)平臺(tái)
Earth1006遠(yuǎn)程測(cè)控終端為數(shù)據(jù)采集前端設(shè)備，采用LoRa無線傳輸技術(shù)，城市樓宇遮擋傳輸距離可達(dá)3~5km，并采用14V@28AH電池供電，使用時(shí)間超過3年，具有遠(yuǎn)距離、低功耗、多節(jié)點(diǎn)、免費(fèi)頻段、低成本等特點(diǎn)。
Earth1006遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端為路由傳輸節(jié)點(diǎn)，采用GPRS中繼+LoRa小無線網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)典混合網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，可以在很大程度上為客戶節(jié)省網(wǎng)絡(luò)服務(wù)費(fèi)，同時(shí)也是無線數(shù)據(jù)采集傳輸?shù)某绷鳌Ｆ淇梢圆捎锰柲茈娫垂╇?，?shí)現(xiàn)自主工作，無需維護(hù)。
主要用來轉(zhuǎn)發(fā)Earth2000遠(yuǎn)程測(cè)控終端的數(shù)據(jù)到服務(wù)器。本系統(tǒng)可遠(yuǎn)程設(shè)定數(shù)據(jù)發(fā)送頻次，配套傳感器大數(shù)據(jù)平臺(tái)使用，數(shù)據(jù)傳輸方便、可靠，最大中繼節(jié)點(diǎn)可到30套。
MPM4700智能液位變送器（滲壓計(jì)），是一款全不銹鋼設(shè)計(jì)全密封潛入式智能化液位、溫度測(cè)量?jī)x表。IP68的防護(hù)等級(jí)，防水電纜與外殼密封連接，通氣管在電纜內(nèi)，可長(zhǎng)期投入液體中使用。
三、系統(tǒng)簡(jiǎn)述
大壩測(cè)漏系統(tǒng)為典型物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，壩體安裝的MPM4700智能液位變送器（滲壓計(jì)）作為感知層設(shè)備，Earth1004遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端、Earth2000遠(yuǎn)程測(cè)控終端為網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備，大數(shù)據(jù)平臺(tái)作為應(yīng)用層，形成了一套有機(jī)整體，拓?fù)鋺?yīng)用見下圖：
本系統(tǒng)主要工作機(jī)理為，當(dāng)設(shè)定采集時(shí)間到時(shí)，主機(jī)（Earth1004遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)終端）會(huì)主動(dòng)輪詢呼叫從機(jī)（Earth2000遠(yuǎn)程測(cè)控終端），從機(jī)收到主機(jī)命令后開始讀取MPM4700型智能液位變送器（滲壓計(jì)）的參數(shù)，讀取完成后，連同電池電壓，設(shè)備狀態(tài)等數(shù)據(jù)，一并打包返回至主機(jī)，從機(jī)進(jìn)入低功耗待機(jī)狀態(tài)。主機(jī)依次讀取多個(gè)從機(jī)數(shù)據(jù)，使用GPRS方式轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器，成功上傳至服務(wù)器后，主機(jī)進(jìn)入低功耗待機(jī)狀態(tài)。服務(wù)器端即可實(shí)現(xiàn)大壩現(xiàn)場(chǎng)滲漏液位、溫度、電池電壓、信號(hào)值等數(shù)據(jù)的保存、查詢、運(yùn)算，并可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配置等功能。
四、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用示例
五、客戶應(yīng)用
目前，大壩健康管理系統(tǒng)已成熟應(yīng)用，現(xiàn)已承接多個(gè)壩體的健康管理系統(tǒng)項(xiàng)目，共計(jì)200余個(gè)滲漏監(jiān)測(cè)點(diǎn)，均已順利交付客戶使用。
超低功耗的大壩滲漏監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具有典型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用特征，應(yīng)用范圍廣泛，擴(kuò)展性極強(qiáng)，同時(shí)可在石油化工、消防管網(wǎng)、水文水情領(lǐng)域應(yīng)用，使客戶準(zhǔn)確掌握監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)情況，節(jié)省監(jiān)測(cè)服務(wù)成本。
麥克傳感器股份有限公司，是中國(guó)先進(jìn)的半導(dǎo)體壓阻式壓力傳感器企業(yè)。數(shù)十年來專注于測(cè)控行業(yè)的技術(shù)開發(fā)、規(guī)?；a(chǎn)和應(yīng)用服務(wù)，產(chǎn)品覆蓋壓力傳感器、變送器、電磁流量計(jì)、溫度儀表、物聯(lián)網(wǎng)無線監(jiān)測(cè)終端等。為用戶在工業(yè)控制、精密化工、智能制造、智慧城市等領(lǐng)域提供流體介質(zhì)測(cè)量的定制化產(chǎn)品解決方案。
