摘要：方案介绍水库大坝及周边山体是水利工程中最重要的结构对象之一，其稳定性直接关系到防洪调蓄、水资源保障及人民生命财产安全。随着大坝服役时间增长以及极端气候频发，传统的人工巡检与定期观测手段已难以满足对坝体和山体长期、安全、连续监测的需求。本方案通过部署GNSS北斗
方案介绍
水库大坝及周边山体是水利工程中最重要的结构对象之一，其稳定性直接关系到防洪调蓄、水资源保障及人民生命财产安全。随着大坝服役时间增长以及极端气候频发，传统的人工巡检与定期观测手段已难以满足对坝体和山体长期、安全、连续监测的需求。本方案通过部署GNSS北斗卫星定位系统，实现对大坝结构和周边山体的三维位移进行高精度、自动化、全天候在线监测，提升监测时效性、准确性和管理智能化水平。
监测目标
2.1 监测大坝主坝、副坝、坝肩及坝脚等关键部位的沉降和水平位移变化。
2.2 监测库区周边山体的表层滑移、变形趋势和位移速率。
2.3 对异常形变或超限行为实现自动识别并实时报警。
2.4 支持多部门远程统一监管、数据共享和事件追溯。
需求分析
3.1 实现24小时不间断在线监测，替代传统间歇性人工检测方式。
3.2 提供毫米到厘米级的位移精度，满足地质灾害早期识别需求。
3.3 监测设备需具备高稳定性、抗干扰能力强，适应野外恶劣气候环境。
3.4 系统需具备远程控制、异常报警、平台化展示等功能，实现智能化管控。
监测方法
4.1 在坝体和山体关键区域布设多个GNSS监测点，设置1~2个固定基准站。
4.2 利用高精度双频GNSS接收机采集目标点实时坐标数据。
4.3 通过差分定位技术与数据拟合算法，获取三维方向的位移量。
4.4 数据通过4G无线方式或有线网络上传至远程服务器，进行坐标解算与趋势分析。
4.5 可配合倾斜计、裂缝计、雨量计等其他传感器，组成多因子联合监测网络。
应用原理
5.1 GNSS（全球导航卫星系统）利用北斗、GPS、GLONASS等多个导航卫星信号，对地面监测点进行三维定位。
5.2 多个监测点与基准点构成立体定位网，连续跟踪点位变化，精度可达±2~5mm。
5.3 系统采用RTK或PPK解算模式，配合实时差分处理，实现高频率的数据更新和变形判断。
5.4 系统平台自动识别连续坐标变化趋势，判断位移速率是否达到预警阈值，并触发告警机制。
功能特点
6.1 全天候、无人值守、自动采集与实时上传。
6.2 支持厘米级三维位移监测，精度高、误差小。
6.3 具备设备状态自检、断电续传、数据补发功能。
6.4 平台具备多区域、多项目集中监控与权限管理能力。
6.5 支持数据曲线、热力图、位移趋势图等可视化输出。
6.6 可扩展其他监测因子（如雨量、渗压、裂缝、温度等）接入。
硬件清单
7.1 GNSS高精度接收机（支持北斗/GPS双模）若干套。
7.2 GNSS高增益天线（防雷防水结构）。
7.3 固定基准站及其供电通信模块。
7.4 数据采集终端与远程传输模块（内置4G/以太网）。
7.5 安装支架、不锈钢防护箱、电源模块、UPS或太阳能系统。
7.6 后端数据管理平台（服务器/云平台）。
硬件参数（参考）
8.1 定位精度：平面±(3mm+1ppm)，高程±(5mm+1ppm)。
8.2 坐标更新频率：1Hz10Hz可设。
8.3 通信方式：4G全网通，有线网络可选。
8.4 设备供电：AC220V/太阳能DC12V。
8.5 工作环境温度：-40℃+70℃，IP67防护等级。
8.6 平台支持：Web管理平台、移动小程序、短信推送、API数据接口。
方案实现
9.1 现场勘查，确定布点位置和监测点数量。
9.2 安装GNSS基准站与监测终端，完成结构固定与防护。
9.3 配置通信网络与远程数据采集平台，完成系统联调。
9.4 设置监测频率、告警阈值、监控角色权限。
9.5 系统正式运行后，监测数据自动上传、分析并输出位移报告。
9.6 根据实际项目需求可拓展其他地质监测因子。
数据分析
10.1 监测平台可实时生成各监测点的三维位移曲线。
10.2 提供断面剖面位移图、坝体侧向/沉降趋势图。
10.3 可实现日/月/季统计报表自动生成。
10.4 超限报警自动推送至手机/电脑终端，并记录报警日志。
10.5 支持历史数据回溯、对比分析、趋势预测。
预警决策
11.1 系统支持多级预警（关注/一般/严重）。
11.2 达到阈值后可自动启动短信、微信、APP提醒机制。
11.3 支持联动广播、警示灯等本地声光报警。
11.4 可接入防汛调度系统，实现闭环管控与预案触发。
11.5 预警记录具备自动归档与处理回执机制。
方案优点
12.1 使用北斗系统，覆盖能力强，数据连续性好。
12.2 安装方便、运行稳定、维护简便。
12.3 全天候、全天时在线监测，支持远程监管与多方共享。
12.4 精度高，适用于坝体、滑坡、库岸等多类型结构场景。
12.5 成本可控，性价比高，适合长期布控与大范围部署。
应用领域
适用于水库大坝、山体边坡、库岸滑坡、滑移体观测、水利枢纽、尾矿库坝、堤防、道路基坑、隧道出口等地质变形重点区域。
来源：欣仰邦
