大坝边坡变形监测 科技守护安全防线

在水利水电工程中，大坝和边坡作为关键的结构体，其稳定性直接关系到整个工程的安全与稳定。变形监测可以实时掌握大坝边坡的变形情况，预测潜在的安全隐患，及时采取有效的维护措施，避免灾害事故发生。

某水电站水库库容5.31亿m³，调节库容3.11亿m³，具有年调节性能，电站装机容量190MW（2×95MW）。枢纽工程由面板堆石坝、右岸溢洪道、左岸泄洪冲沙洞、左岸引水发电系统及导流建筑物等组成。混凝土面板堆石坝布置于主河床，坝轴线方位角NE12º，坝顶宽度为10.0m，坝顶高程742.00m，河床段趾板建基高程602.00m，大坝高达140m，最大坝底宽度约400m，坝顶轴线长450m，面板分缝宽度为12m，面板面积53748m²。

01项目布点图

本项目采用全站仪自动化监测，共设计3个监测站，使用光纤通讯方式进行数据传输，控制中心服务器搭载武汉海洋之神HY590科技自主研发的QimMoS+自动化监测平台和QimBoX监测终端，不受天气干扰，能够有效解决传统监测中数据采集频率低、监测环境限制、预警响应不及时、监测成果报送滞后、篡改监测数据及成果保存不当等问题，可以广泛应用于城市轨道交通、涉铁工程、水利水电、文物保护、隧道、边坡等工程。

02自动化监测系统流程图

03硬件介绍

主要设备

监测终端（QM3000-STA）

武汉海洋之神HY590科技有限公司针对测量机器人自动化变形监测领域，自主研发了高集成度、高稳定性、高性价比的第三代边缘监测网关QM3000系列。它弥补了自动化变形监测领域专业监测网关的空白，实现了系统供电、数据通讯、自动化控制和数据智能处理一体化。

•全合金外壳，适用于各种监测环境

•基于嵌入式Linux操作系统架构

•内置4G、WiFi和有线网络通讯

•内置SD卡插槽，存储扩展

•2个串口，含远程电源管理模块、1个网口

•兼容所有测量机器人，标配三参数气象传感器

•支持网络和系统异常监测数据采集和同步

全站仪（徕卡TM60）

•高分辨率小视场角

ATRplus小视场技术，小视场角分辨率高达9.4”。

•AutoLearn自主学习功能

自动检测限定搜索区域内的所有监测棱镜，测量棱镜后自动将点添加到监测列表中。单人就能完成初始值测量，提高作业效率。

•超远距离，超高精度

棱镜测程长距离模式下达12000m，自动照准距离达3000m，角度精度0.5”。

•ATR Plus技术

在通视条件不好(雨、雾、雪天气)或者强光下始终能够锁定棱镜完成测量。

•超高防护等级

防尘防水等级IP65。

•更先进的成像系统

先进的成像功能，包括广角和望远镜相机以及自动对焦功能。

•稳定成熟的睿测外业软件

外业软件采用图形化菜单，向导式操作，更容易学习和使用。

•智能电源管理

外接电源、内置电池自动切换，避免突然断电对仪器造成损害。

•GNSS和TPS联合监测

支持徕卡GNSS与徕卡TM60全站仪相结合。

六要素气象传感器

六要素气象传感器可实时采集“温度、湿度、气压、雨量、风速、风向”六种环境参数，与测量机器人配套。在设定的测量时间段内，保持对环境因子的监听状态，当满足监测条件时，开始监测进程，反之则终止监测进程。

•供电电压：DC12-24V

•信号输出：RS485

•通讯协议：标准MODBUS协议

•波特率：9600

•平均功耗：0.3W

•防护等级：IP65

•风速：测量范围0-40m/s；测量精度±0.5+2%FS；分辨率0.01m/s

•风向：测量范围0-360°；测量精度±3°；分辨率1°

•温度：测量范围-50-100℃；测量精度±0.5℃；分辨率0.1℃

•湿度：测量范围0-100%RH；测量精度±5%RH；分辨率0.1%RH

•气压：测量范围500-1100hPa；测量精度±1.5hPa；分辨率0.1hPa

•雨量：测量范围0~8mm/min（毫米/分钟）；测量精度±4%；分辨率0.01mm

04

QimMoS+平台

01监测配置

平台上添加设备，远程控制全站仪。

02动态日志

展示项目的实时监测情况，包括监测进度及监测动态。

03平差报告

选择平差类型和周期，查看平差报告，可重平差和下载报告。

04周期报表

选择周期和类型可查看和下载监测点周期报表。

选择始末周期可查看和下载断面监测成果周期报表。

05预警配置

可设置报警等级、报警类型、预警情况（监测点位移、测站点位移、模块掉线、平差失败）、预警方式及预警联系人。

06预警信息

展示预警日历及预警信息。

05现场实施