一、系统概述
水闸是重要的水利基础设施，具有防洪、挡潮、排涝、灌溉、供水、生态、航运和水力发电等综合功能，在国家水网构建、支撑经济社会高质量发展等方面具有十分重要的作用。我国水闸工程面广量大，据2021年统计数据，我国已建成流量5m3/s及以上水闸100321座，其中大型水闸923座，中型水闸6697座；按类型分，分洪闸8193座，排（退）水闸17808座，挡潮闸4955座，引水闸13796座，节制闸55569座。我国大量水闸因建设年代早，且长期受“重建轻管”思维影响，建成后缺乏必要的维修养护，部分水闸建筑物结构与机电设备存在老化、破损等病险问题，运行风险突出，亟须强化安全管理工作。水闸安全鉴定是水闸安全管理的重点工作之一，通过安全鉴定监测可以及时掌握水闸工程安全性态，科学采取大修、除险加固、拆除重建或报废等措施。为切实改进我国水闸运行管理工作中存在的诸多不足，提高安全管理能力，保障水闸安全及长效运行。
二、系统组成
水闸安全监测系统主要由传感器网络、数据采集与处理系统、数据传输系统、监控中心以及预警与报警系统五大部分组成。该系统通过在水闸周边地区部署一系列环境量监测传感器，以及在闸体内部布设各种安全监测传感器，使得管理平台能够实时地接收来自这些传感器的数据，并对这些数据进行分析处理。通过这种方式，系统实现了对水闸的实时监控、安全预警以及远程控制等功能。
█传感器网络：负责实时监测水闸的各项参数，包括水位传感器、应力应变传感器、位移传感器、渗流传感器、振动传感器等。这些传感器能够实时采集水闸在运行过程中的各种数据，为后续的数据分析提供基础。
█数据采集与处理系统：主要负责接收传感器网络传输过来的数据，并进行预处理和分析。该系统通常包括数据采集模块、数据存储模块以及数据分析模块。利用先进的算法和技术，对采集到的数据进行深入挖掘和分析，提取出有用的信息，为水闸的安全评估提供科学依据。
█数据传输系统：是水闸安全监测系统中连接传感器网络与监控中心的桥梁，负责将传感器网络采集到的数据实时传输到监控中心，以便工作人员进行实时监控和分析。
█监控中心：是水闸安全监测系统的核心部分，负责接收、显示和分析来自传感器网络的数据。监控中心通常配备有大屏幕显示器、高性能计算机以及专业的监控软件，工作人员可以通过监控软件实时查看水闸的各项参数，了解水闸的运行状态。
█预警与报警系统：当传感器网络采集到的数据超过预设的阈值时，预警与报警系统会自动触发报警机制，通过声音、灯光等方式提醒工作人员注意。同时，该系统还可以将报警信息发送至相关人员的手机或邮箱，确保信息能够及时传达。
三、系统功能
█实时监测与数据采集：通过部署在关键位置的传感器，24小时实时采集水位、流量、闸门开度、闸门启闭时间等关键数据，同步反馈到管理平台上，为管理决策提供数据支持。
█自动报警与通知：具备远程报警功能，可对传感器上下限、开关状态等进行报警，支持微信公众号、APP推送、手机短信、电子邮件、声光语音等多重报警方式，确保管理人员能够迅速响应，采取相应措施。
█远程控制与管理：通过联网的管理云平台，远程查看实时情况、设置闸门控制规则，利用系统的自动控制功能，自动操控闸门的开启与关闭，以达到最优的水资源分配效果。
█数据分析与决策支持：自动对历史数据进行记录存储、统计分析、历史查询、报表导出、数据下载等功能，生成各类型的曲线图报表，帮助管理人员掌握水闸运行规律，优化调度策略，提升水资源利用效率。
█账号管理与数据安全：系统具备账号分别授权管理功能，根据工作人员的职责授予不同级别的管理权限。数据之间的传输采用加密机制，支持私有化部署，确保数据安全。
四、应用场景
水闸安全监测系统被广泛地应用于各种水利工程之中，包括但不限于大型水库、水电站以及堤防工程等关键领域。在大型水库的场景下，该系统能够实时监控大坝的安全状况，从而保障大坝的安全稳定运行。对于水电站而言，水闸安全监测系统则扮演着至关重要的角色，它对引水系统和发电系统的安全性能进行实时监测，确保水电站能够稳定运行并高效地进行发电。至于在堤防工程的应用中，该系统则集中于监测堤防的安全状况，以维护堤防工程的稳定运行和防洪效能，确保在洪水来临时能够有效地保护人民生命财产安全。
五、系统价值
█保障水闸安全运行：水闸作为水利工程中的重要组成部分，承担着调节水位、控制水流、防洪排涝等多重功能。然而，水闸在运行过程中会受到各种自然和人为因素的影响，导致其安全性能下降，甚至发生安全事故。水闸安全监测系统通过实时监测水闸的各项参数和性能指标，如水位、流量、闸门启闭力、位移、裂缝、扬压力等，能够及时发现潜在的安全隐患，并发出预警信号，从而有效保障水闸的安全运行。
█提高水闸管理效率：水闸安全监测系统能够实现远程监控和智能化管理，工作人员可以通过网络远程访问监控中心，实时查看水闸的运行状态和数据。这大大提高了水闸的管理效率，减少了人力成本，同时也使得水闸的调度和运行更加科学、合理。
█为水闸维护提供科学依据：
水闸安全监测系统能够长期积累监测数据，用于结构损伤识别和趋势分析。通过对监测数据的处理和分析，可以评估水闸的运行状态和性能变化趋势，为水闸的维护、管理和改造提供科学依据和决策指导。这有助于延长水闸的使用寿命，提高水闸的效益。
█提升水利工程智能化水平：水闸安全监测系统是水利工程智能化建设的重要组成部分。通过引入先进的物联网技术、传感器技术和数据分析技术，实现了对水闸的全方位、实时监测和智能化管理。这不仅提升了水利工程的智能化水平，也推动了水利行业的科技进步和创新发展。