一、概述
隨著惡劣天氣頻發(fā)，水庫安全，尤其是分布在山區(qū)的中小型水庫的安全隱患急劇加大，那么對中小水庫的實時安全監(jiān)測就勢在必行，同時這也是中小水庫精細化管理的要求，所以中小水庫監(jiān)測內容在原有三要素：水位、雨量、圖像的基礎上需要增加大壩安全監(jiān)測要素：大壩滲流、大壩滲壓，即根據不同水庫情況進行四要素或者五要素監(jiān)測。
中科華恒結合中小水庫五要素監(jiān)測的需求，運用先進的智能傳感技術，信息化技術，物聯(lián)網技術、超低功耗設計等高科技手段，自主研發(fā)了智慧水庫一體化監(jiān)測裝置—水庫智慧監(jiān)測桿，實現(xiàn)了水庫五要素的一體化監(jiān)測，其監(jiān)測內容包含水位、雨量、圖像、滲流、滲壓，該水庫智慧監(jiān)測桿同時支持按需選配，適合于中小水庫監(jiān)測各類應用場景。
二、產品架構
智慧水庫一體化監(jiān)測裝置（水庫智慧監(jiān)測桿）的產品架構如下圖所示。
智慧水庫一體化監(jiān)測裝置產品架構圖
如圖所示，產品主要包括：智慧立桿、滲流監(jiān)測模塊、滲壓監(jiān)測模塊等。
1、智慧立桿：
產品的主要功能模塊集中在一根特制的立桿上，該立桿一般安裝在中小水庫大壩的選定位置，立桿上的主要模塊有：
1）一體化水庫監(jiān)測終端
該終端是產品的核心，該終端主要包括：
各類要素傳感器接口：水位計、翻斗式雨量計、串口攝像頭、LoRa接口，該接口用于接入滲流監(jiān)測模塊以及特定數(shù)量的滲壓監(jiān)測模塊。
數(shù)據采集和處理：各要素傳感器的數(shù)據采集，以及相應的預處理，分析計算，數(shù)據存儲。
數(shù)據傳輸：將采集處理后的數(shù)據打包，通過各類無線通信方式發(fā)送至特定的數(shù)據中心，產品支持的無線通信方式有：GPRS、4G、5G、NB-IoT，在有需要的時候可接入北斗通信。
產品管理：產品本身的參數(shù)讀取和設置，產品運行工況的管理，提供的人機界面有LCD屏幕和鍵盤，或者通過藍牙與手機通信，通過微信小程序進行管理。
電源管理：對太陽能和蓄電池進行充放電管理，以及產品的低功耗管理。
2）太陽能發(fā)電系統(tǒng)
微型太陽能發(fā)電系統(tǒng)為產品提供能源。
3）雨量計
翻斗式雨量計用于監(jiān)測壩區(qū)的降雨量。
4）攝像頭
串口攝像頭用于定時拍攝圖像。
2、 滲流監(jiān)測模塊
外置的滲流監(jiān)測模塊一般采用一體化物聯(lián)網智能雷達水位計，安裝于壩底量水堰處，一體化雷達水位計通過小量程的雷達水位傳感器采集量水堰水位，內置的滲流計算分析功能實時計算水庫大壩的滲流量，定時將實時數(shù)據通過LoRa傳輸?shù)揭惑w化水庫監(jiān)測終端。
3、 滲壓監(jiān)測模塊
外置滲壓模塊采用一體化安全監(jiān)測（振弦）云終端，默認集成了振弦傳感器、采集分析數(shù)據存儲、LoRa數(shù)據傳輸和電池，安裝于滲壓管管頂部，每根滲壓管配置一臺。
三、系統(tǒng)界面：
四、應用場合：
1、新建水庫信息化系統(tǒng)，可選配水位、雨量、圖像、大壩滲壓、大壩滲流五要素監(jiān)測；
2、已建水庫信息化系統(tǒng)升級改造，增加滲壓、滲流監(jiān)測要素。
一、概述
隨著惡劣天氣頻發(fā)，水庫安全，尤其是分布在山區(qū)的中小型水庫的安全隱患急劇加大，那么對中小水庫的實時安全監(jiān)測就勢在必行，同時這也是中小水庫精細化管理的要求，所以中小水庫監(jiān)測內容在原有三要素：水位、雨量、圖像的基礎上需要增加大壩安全監(jiān)測要素：大壩滲流、大壩滲壓，即根據不同水庫情況進行四要素或者五要素監(jiān)測。
中科華恒結合中小水庫五要素監(jiān)測的需求，運用先進的智能傳感技術，信息化技術，物聯(lián)網技術、超低功耗設計等高科技手段，自主研發(fā)了智慧水庫一體化監(jiān)測裝置—水庫智慧監(jiān)測桿，實現(xiàn)了水庫五要素的一體化監(jiān)測，其監(jiān)測內容包含水位、雨量、圖像、滲流、滲壓，該水庫智慧監(jiān)測桿同時支持按需選配，適合于中小水庫監(jiān)測各類應用場景。
二、產品架構
智慧水庫一體化監(jiān)測裝置（水庫智慧監(jiān)測桿）的產品架構如下圖所示。
智慧水庫一體化監(jiān)測裝置產品架構圖
如圖所示，產品主要包括：智慧立桿、滲流監(jiān)測模塊、滲壓監(jiān)測模塊等。
1、智慧立桿：
產品的主要功能模塊集中在一根特制的立桿上，該立桿一般安裝在中小水庫大壩的選定位置，立桿上的主要模塊有：
1）一體化水庫監(jiān)測終端
該終端是產品的核心，該終端主要包括：
各類要素傳感器接口：水位計、翻斗式雨量計、串口攝像頭、LoRa接口，該接口用于接入滲流監(jiān)測模塊以及特定數(shù)量的滲壓監(jiān)測模塊。
數(shù)據采集和處理：各要素傳感器的數(shù)據采集，以及相應的預處理，分析計算，數(shù)據存儲。
數(shù)據傳輸：將采集處理后的數(shù)據打包，通過各類無線通信方式發(fā)送至特定的數(shù)據中心，產品支持的無線通信方式有：GPRS、4G、5G、NB-IoT，在有需要的時候可接入北斗通信。
產品管理：產品本身的參數(shù)讀取和設置，產品運行工況的管理，提供的人機界面有LCD屏幕和鍵盤，或者通過藍牙與手機通信，通過微信小程序進行管理。
電源管理：對太陽能和蓄電池進行充放電管理，以及產品的低功耗管理。
2）太陽能發(fā)電系統(tǒng)
微型太陽能發(fā)電系統(tǒng)為產品提供能源。
3）雨量計
翻斗式雨量計用于監(jiān)測壩區(qū)的降雨量。
4）攝像頭
串口攝像頭用于定時拍攝圖像。
2、 滲流監(jiān)測模塊
外置的滲流監(jiān)測模塊一般采用一體化物聯(lián)網智能雷達水位計，安裝于壩底量水堰處，一體化雷達水位計通過小量程的雷達水位傳感器采集量水堰水位，內置的滲流計算分析功能實時計算水庫大壩的滲流量，定時將實時數(shù)據通過LoRa傳輸?shù)揭惑w化水庫監(jiān)測終端。
3、 滲壓監(jiān)測模塊
外置滲壓模塊采用一體化安全監(jiān)測（振弦）云終端，默認集成了振弦傳感器、采集分析數(shù)據存儲、LoRa數(shù)據傳輸和電池，安裝于滲壓管管頂部，每根滲壓管配置一臺。
三、系統(tǒng)界面：
四、應用場合：
1、新建水庫信息化系統(tǒng)，可選配水位、雨量、圖像、大壩滲壓、大壩滲流五要素監(jiān)測；
2、已建水庫信息化系統(tǒng)升級改造，增加滲壓、滲流監(jiān)測要素。
