大坝安全监测项目属于相关设计及安全监测规范要求内容，安全监测数据对掌握大坝工作状态、对大坝安全状况分析提供原始数据，及时发现大坝异常情况，排除大坝安全隐患，保证人民生命和财产安全，维护社会安定和谐稳定。基于大坝特点和现状建立对大坝安全监测各项指标的评价标准，并在此基础上对大坝进行综合评价，得出大坝安全与否这一关键问题。实现对各类监测数据自动采集和实时处理，根据监测数据和评价结果对大坝安全状态进行实时预警。

一、建设方案

按照大坝自身特点和最新大坝安全监测相关规范要求，贯彻目标导向和问题导向，充分利用国内外最新先进实用可靠的大坝监测新技术新手段，并结合福大科技创新能力和优势，结合省院的长期工程经验，打造具有全国领先水平基于数字大坝的智慧安全监测系统。项目通过增设自动监测设备并对原有监测项目进行改造升级，建立水库大坝安全评价准则，实现从人工监测、自动监测到智能监测的提升，达到对大坝安全的实时监测、评价和预警，为大坝的安全蓄水、安全防汛服务。

二、实现功能

①实现对大坝表面位移、大坝裂缝、绕坝渗流、坝肩渗漏量等监测重要运行数据的实时采集、传输、计算、分析，实时掌握大坝运行状况；

②直观显示大坝外部变形、大坝裂缝、绕坝渗流、坝肩渗漏量等监测内容的实时状态，历史数据查询和当前数据展示，为相关人员提供简单明了，直观有效的信息；

③一旦出现异常状况，表面位移、大坝裂缝、绕坝渗流、坝肩渗漏量等超限，可以通过大屏监测点颜色闪烁提醒、短信发送相关人员提醒，及时响应。

④系统采用B/S软件架构，建立一套大坝安全管理规范框架结构和技术标准解决方案，为系统推广应用提供技术标准和规范框架。

三、创新措施

①采用国内领先的监测技术手段。针对大坝监测项目缺漏和自动采集问题，对大坝安全监测项目进行改造，实现自动采集和实时处理；对大坝安全的核心监测项目位移监测，采用GNSS与测量机器人结合的自动化监测方式，可为实时、高精度获得大坝安全监测中的位移指标提供有力技术手段支持。

②建立大坝安全评价指标及预测评估预警模型算法。在原始监测数据收集、去噪、异常判断及各监测数据趋势分析的基础上，采用置信区间估计法、机器学习方法和非线性有限元结构计算分析法相结合，应用3σ准则综合拟定坝体监测项的监控指标，形成大坝监控指标库，对大坝实时运行情况进行动态评估，评价内容包括位移测值、趋势判断、裂缝计开度变化等控制指标，通过对异常系数的统计给出整体大坝安全评价标准，并据此建立大坝安全反演模型和预测评估预警系统，通过人工智能方法的运用将大坝结构校核时间由传统有限元分析的2到3个月一次推进到秒级响应，为大坝的实时安全评估和预测预警分析开辟新路。

③建立基于BIM+3DGIS大坝安全监测信息集成系统。解决水库大坝现存的监测项目缺漏、数据不能自动采集实时处理、数据无法互联共享、系统集成性差等问题；构建基于BIM+3DGIS技术的大坝安全监控展示平台和数据中心库，建立一套大坝安全管理规范框架结构和技术标准解决方案，实现真正意义上的多元数据融合应用和对大坝安全的信息化、可视化、实时动态的展示功能，切实提高水库数据运行效率，并可按需及时输出系统监测报告，发布预警提示。

四、数据库划分

①监测数据库：包括实时水雨情数据、供水量监测数据、大坝安全监测数据以及对应的历史沉淀数据等。

②业务数据库：基于大坝安全监测管理业务需求，建立包括水文数据库，其过程数据、分析预测预报数据等。

③基础数据库：包含有库区基础地理底图、水文站数据、水库数据等。

④标准库：作为数据标准参照规范库，建立大坝安全相关数据标准建库，包含《实时雨水情数据库表结构及标识符标准》、《水资源监控管理系统数据库表结构及标识符标准》、《实时工情数据库表结构及标识符》等国家、行业标准。

⑤模型库：囊括所有在大坝安全监测中使用到的监测分析数据模型、人工智能模型及常规的数据分析模型、深度学习模型等相关模型机型建库。