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一、建设背景 改革开放以来中国主要基础设施建设快速发展，日新月异成就突出，我国基础设施领域所取的成就有力地促进了经济増长、社会发展。 1、水库大坝：全国拥有较多水坝有着防汛泄洪的需求，同事水利发电大力发展也建设许多大坝。
2、矿业：我国煤炭资源全球第一，金属矿藏种类多且丰富。国家的发展离不开矿业的开发。
3、桥梁：中国地形复杂，流域较多，桥梁建设迅猛发展，2021年底全国桥梁数量已超96万座。
4、公路：公路建设作为经济建设的血脉，2021年底公路里程约528万公里，高速公路居世界首位。
5、地铁：中国已有40个城市开通城轨交通运营，累计达到247条线路，7978.19公里。
6、建筑：我国是世界上高楼数量最多的国家，建筑行业发展十分迅速。
二、政策支撑 自“新基建”在2018年12月中央经济工作会议上被首次提出以来，中央和各地方已经密集部署了一系列围绕“新基建”建设的方针和政策，强调推进5G、物联网、人工智能、工业互联网等新型基建投资。 三、现状分析 我国基础设施建设工作进入了迅猛发展的时期，但随之而来各种事故也频频发生。 1、水库大坝事故：水库安全度汛一直是我国防汛抗洪的难点和重点，一旦发生局部暴雨洪水，极易引发溃坝事件，轻则造成财产损失，重则造成重大人员伤亡或毁灭性灾害。 2、地灾事故：地质灾害来源于自然和人为地质作用对地质环境的灾难性破坏，主要包括崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷和地裂缝等。我国地质灾害复杂多样，灾害频繁，是世界上地质灾害最严重的国家之一。 3、尾矿事故：尾矿库是煤矿山安全生产的重要环节，也是该领域的重大危险源之一。一旦发生事故，将会给当地环境造成严重污染，给当地经济发展和社会稳定带来严重的负面影响。 4、桥梁事故：人为因素、车辆长期超载、材料自身退化、自然灾害等，导致现役桥梁出现承载力降低、结构受损等各种病害，同时缺乏及时到位的管理养护。 5、隧道事故：隧道受地质条件恶化、火灾、结构损伤、退化和失稳、自然灾害等影响，经常出现隧道拱顶开裂、边墙开裂、衬砌损坏、隧道渗漏水、隧道冻害、围岩大变形等病害。 6、边坡事故：近年来，边坡安全事件频发，为及时了解边坡运营情况，对突发事故进行提前预警，对边坡安全监测已经迫在眉睫！ 7、地铁事故：地铁工程很大程度上就是一项考验安全管理的工程。为了随时了解地铁施工状态，对突发事故进行提前预警，维护地铁施工的安全和社会稳定。 8、基坑事故：由于地下土体性质、荷载条件、施工环境的复杂性，导致城市基坑开挖具有施工风险高、施工难度大等特点。 9、建筑物事故：随着高层建筑物的增高和荷载的增加，在地基基础上和上部结构的共同作用下，建筑物可能发生不均匀沉降，导致建筑物产生倾斜或裂缝，影响正常使用，甚至危害建筑物的安全。 四、需求分析 传统监测手段难以全方位实时监测桥梁、隧道、边坡、建筑等在实施过程与运营过程中的结构安全，无法准确为建设、日常维护以及紧急情况下提供数据支持。智能安全监测应当满足一下几点： 1、能够实现自动化、半自动化监测从而大大降低管理人员的要求； 2、设备自动采集，自动结算，专业模型分析，系统数据管理。人员无法干扰原始数据，让数据真实、精准、科学、可靠； 3、实现数据实时回传，实时分析，实时展示综合管理工程进度、项目信息、工程健康状况，管理人员在指挥中心实时掌控，远程统筹，确保巡查工作落到实处 ； 4、出现异常情况时可通过短信、电话、件、微信、声光多种预警方式实时预警，确保危险信息及时预警； 5、实现现场照片直接同位置、时间、人员以及现场初步诊断信息关联，信息有效性大大提高； 6、信息加入监测系统，同监测数据共同分析，建立完整的分析模型。 五、解决方案 1、整体框架 智能安全监测预警系统由软、硬、云组成的一体化解决方案，整合了新型传感器、无线数据传输，云计算技术。实现监测数据的实时采集、网络传输、云端计算和可视化，并能通过视频确认现场情况，根据数据控制现场设备。
本系统是用于自动化监测设备的驱动软件，采用C/S结构设计，集数据采集、远程控制、数据管理、图表分析于一体，可与数据采集系统APP配合使用。软件功能强大，能满足用户不同应用场景的需求，胜任复杂的分布式监测系统，具有强大的扩展能力。 软件支持的通讯方式有： （1）、光纤组网 （2）、TCP/IP组网 （3）、公用移动网（GPRS/CMDA的4G/5G）组网 （4）、LoRa和NB-loT组网 （5）、卫星通信组网 六、监测内容 智能安全监测预警系统通过前端传感器和云端算法及联动控制策略做组合，从而满足不同的项目需求。可广泛应用智慧基础设施的物联网应用或基础系统，经济和社会意义重大。 1、水库大坝安全监测 智能安全监测预警系统，通过智能化、信息化、自动化手段对相关监测项目进行连续实时监测。
2、尾矿库安全监测 智能安全监测预警系统，通过智能化、信息化、自动化手段对相关监测项目进行连续实时监测。
3、桥梁安全监测 智能安全监测预警系统，通过智能化、信息化、自动化手段对相关监测项目进行连续实时监测。
4、隧道安全监测 智能安全监测预警系统，通过智能化、信息化、自动化手段对相关监测项目进行连续实时监测。
5、边坡安全监测 智能安全监测预警系统，通过智能化、信息化、自动化手段对相关监测项目进行连续实时监测。
6、地铁安全监测 智能安全监测预警系统，通过智能化、信息化、自动化手段对相关监测项目进行连续实时监测。
7、基坑安全监测 智能安全监测预警系统，通过智能化、信息化、自动化手段对相关监测项目进行连续实时监测。
8、地灾安全监测 智能安全监测预警系统，通过智能化、信息化、自动化手段对相关监测项目进行连续实时监测。
9、建筑物安全监测 智能安全监测预警系统，通过智能化、信息化、自动化手段对相关监测项目进行连续实时监测。
10、风电塔筒安全监测 智能安全监测预警系统，通过智能化、信息化、自动化手段对相关监测项目进行连续实时监测。
七、安全监测软件平台 智能安全监测预警系统分为五个层次，由下至上分别为感知层、采集层、网路层、储存层、应用层。传感器层主要由雨量计、水位计、温度计、渗流计、渗压计、量水堰计等组成，由传感器连接层中的专用数据传输电缆将采集到的数据传输到现场测控单元层的视频采集传输终端和MCU自动测量单元，通过采集层对数据统一打包，通讯层以有线和无线相结合的方式将数据传输至储存层，应用层通过客户端对数据进行分析、处理、存储等操作。 软件架构图 八、系统展示 智能安全监测预警系统建立的智能化、信息化、自动化的基础设施在线监测系统，能够全面掌握水库、尾矿库、桥梁、隧道、地灾、基坑、边坡、地铁、建筑物等相关基础设施施工、运营的安全状况，为相关基础设施建设、日常养护、管理和突发事件应急处置发挥巨大作用。 1、水库安全监测系统 （1）、一张图展示管理，方便快捷管理人员了解各站点水雨情信息和相关预警信息。 （2）、多测点分布图，展示测点位置和实时数据，快速定位。 （3）、数据实时更新。 2、尾矿库安全监测系统
（1）、尾矿库自动化安全监测预警系统基于GIS地理信息系统平台，采用数据与应用系统集中、分布式应用模式，全面融合倾斜摄影、激光点云、标准模型等三维多源异构数据，实现空天地一体化信息集成、分析与展示，可实现风险综合监测、风险智能评估、风险精准预警、风险趋势预测和研判、尾矿库基础数据、应急工作管理和系统管理等功能。 （2）、企业端基于北斗高精度定位的尾矿库自动化安全监测预警系统，集北斗、传感器、大数据、云计算等先进技术为一体，实现对坝体表面位移、坝体内部位移、浸润线、干滩长度、库区水位、降雨量、安全超高、视频监控、库区地质滑坡表面位移等数据的全天候监测。此外，系统通过对尾矿库进行水汽反演，以实现区域网格化天气预警，从而满足尾矿库状态参数等相关信息实时采集、智能分析、风险识别与快速预警。 3、桥梁安全在线系统
（1）、桥梁在线监测系统云平台，其主要功能是控制系统各个模块自动运行，接收、显示、保存、查询、打印报警信息。 （2）、系统主要功能：桥梁沉降监测管理功能、桥梁监测地图信息、桥梁监测传感器、系统设备信息、视频图像信息、预警信息查询、集成深部位移监测信息查询、发布信息设置、开放平台接口。 4、地灾监测预警系统
（1）、地质灾害监测预警平台，利用智能传感技术、GNSS技术、物联网技术、大数据技术结合专业地质灾害监测设备，构建了实时监测、预警预报、信息管理、群测群防、辅助决策的综合解决方案。 （2）、广泛应用于滑坡、泥石流、崩塌、地面崩塌、地面沉降和地裂缝等重点地质灾害隐患点实时在线的自动监测。 5、边坡在线监测系统
边坡滑坡监测方案由倾角仪、固定式测斜仪、雨量计、水位计、水压计、沉降计及地质灾害监测平台组成，能因地制宜，集成深部位移监测、滑体地下水渗压监测、滑坡后缘拉张裂缝位移监测、雨量监测、地表水位监测、压力监测、地表水入渗监测等多种监测设备，为有关部门更全面地分析滑坡诱因，提前预警或工程治理设计，提供全面而准确的数据支撑。 6、危房在线监测系统
危房在线监测系统对房屋的主要监测内容有: （1）、倾斜监测：监测房屋整体或局部产生相对于铅垂万向的角度倾斜情况。 （2）、不均匀沉降监则：监测房屋垂直方向的不均匀沉降，或者一片区域的房屋地基处于起伏变化状态等情况。 （3）、位移监测:监测承重结构体产生水平或垂直方向的位移改变。 （4）、裂缝监测:监测房屋墙体、混凝土结构、地基结构的裂缝情况。 |
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