分布式无线自组网大坝安全监测系统

任务来源：

技术领域：水利信息化

技术来源：自主研发。

技术原理

系统针对传统的大坝安全监测方案需要布设大量线缆和镀锌管，且易受雷击等影响，利用LORA技术及微功耗技术开发了体积小巧，支持电池供电的分布式监测系统。

技术特色

系统由终端节点及路由节点共同组成，终端节点之间采用LORA技术进行通信，具有功耗低、传输距离远的特点，可实现锂电池供电，产品体积小巧可与传感器一起安装在渗压井或水位井内；路由节点支持GPRS及LORA两种通信方式，可实现监控中心与终端节点之间的数据转发及缓存功能，可利用太阳能供电，实现与中心站的数据交互。系统支持渗压、渗流、水位、降雨等多种大坝安全参数监测，解决了有线系统施工维护难度大，易遭雷击等问题，具有安装维护方便、传输可靠高、建设成本低、防雷性能好等优点。为保证数据准确性，系统还预留了人工读数接口，可定期进行比测，并可人工设置偏移量。产品报文符合SL 651-2014《水文监测数据通信规约》和《国家地下水监测工程（水利部分）数据通信规约报文规定》要求，支持多个厂家的接收平台。

技术指标

（1）待机电流：＜1μA（终端点）；＜20mA（路由点）。
（2）平均电流：＜0.1mA（终端点）；＜30mA（路由点）。
（3）电池容量：。
（4）通讯方式：GPRS/LORA。
（5）存储容量：大于24个月。
（6）通讯范围：5km内（可视距离）。
（7）节点数：不小于256个点。
（8）传感器接口：RS485/RS232/4～20mA /脉冲等。
（9）工作环境：-25℃～55℃。
（10）防护等级：IP67。

应用范围及前景

可应用于大坝安全监测，也可用于水文监测、尾矿库监测、地下水监测等需要对压力、水位、温度等参数进行测量的场合。
系统采用终端节点及路由节点结合的工作方式，可根据现场实际条件进行灵活的方案设计。产品能够大幅降低监测系统的施工难度，解决因布线过长导致的防雷问题，节省系统建设及运行维护成本。产品已在广东、贵州、广西、海南等多个省（自治区）进行了试点和小规模应用，既可用于大坝安全监测实现渗压、渗流量的在线监测，也可用于水文、水资源、山洪灾害等领域，具有体积小巧、安装方便、运行稳定、维护简单、数据准确等突出优点，有广阔的市场推广前景。
典型应用案例：
徐闻县大水桥水库浸润线系统开发、恩平市马山水库除险加固工程自动化监控项目等。

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刘晋

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珠江水利委员会珠江水利科学研究院

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