水库大坝安全监测系统是一个复杂而综合的体系，旨在实时在线得到大坝及其基础在各种荷载和环境条件下的性态信息，及时的评估其安全状况，实时预警潜在风险，并为运行管理和维修加固提供科学依据。其主要内容通常包含以下几个方面：
一、大坝安全监测项目
1.变形监测：
表面变形：监测坝体、坝基、坝肩、近坝区岸坡的表面水平位移和垂直位移（沉降）。常用方法包括：精密水准测量、三角网/导线测量、GNSS（全球导航卫星系统，如GPS/北斗）自动化监测、静力水准仪、引张线、正倒垂线、激光准直、倾斜仪、测量机器人（全站仪自动化）等。
内部变形：监测坝体内部的水平位移、垂直位移和深层滑动。常用仪器：测斜仪（活动式、固定式）、沉降仪（水管式、电磁式、振弦式）、位移计、引张线式位移计等。
接缝/裂缝开合度：监测混凝土坝的横缝、纵缝、周边缝以及坝体、基础或岸坡中的裂缝宽度变化。常用仪器：测缝计（单向、双向、三向）、裂缝计。
2.渗流监测：
渗流量：监测通过坝体、坝基、绕坝（两岸）的总渗流量以及分区渗流量（如不同坝段、不同排水孔组）。常用方法：量水堰（三角堰、矩形堰）、流量计等。
渗流压力（扬压力/孔隙水压力）：
混凝土坝：监测坝基扬压力（作用于坝底的上浮力），特别是帷幕前后、排水孔前后的压力变化。常用仪器：渗压计（振弦式、压阻式、差阻式）。
土石坝：监测坝体、坝基、防渗体（心墙、斜墙）内部及下游侧的孔隙水压力分布。核心是监测浸润线位置。常用仪器：渗压计（振弦式、压阻式、差阻式），通常安装在不同高程的测压管内或直接埋设。
绕坝渗流：监测两岸山体中的地下水位和渗流情况，判断是否存在绕坝渗漏。常用仪器：测压管（人工观测或安装渗压计）、渗压计。
渗流水质：监测渗流水的浑浊度、透明度、化学组分、温度等，判断是否存在管涌、溶蚀或化学侵蚀等异常迹象。常用方法：人工取样化验、在线浊度仪、电导率仪等。
3.应力应变及温度监测：
混凝土坝：监测坝体、坝基关键部位（如坝踵、坝趾、孔口周边、基础处理部位）的混凝土应力、应变和钢筋应力。常用仪器：应变计（无应力计、有应力计）、钢筋计、应力计、压应力计。
土石坝：监测坝体内部土压力（总应力、有效应力）、界面土压力（如心墙与反滤层、坝体与基岩接触面）。常用仪器：土压力计（界面式、埋入式）。
温度监测：监测混凝土坝施工期水化热温升、运行期坝体温度场分布（影响应力和变形），以及环境温度。常用仪器：温度计（电阻式、热电偶式），常与应变计等配套埋设。
4.环境量监测：
水位：监测库水位（上游）、下游水位、地下水位（岸坡、基础）。常用仪器：水位计（浮子式、压力式、超声波式、雷达式）。
降雨量：监测坝区降雨强度、累积降雨量。常用仪器：雨量计（翻斗式、称重式）。
气温、水温：监测坝区气温、库表水温、库底水温等。常用仪器：温度计。
地震：监测坝区地震动（地震烈度、加速度）。常用仪器：强震仪（强震动加速度计）。
5.结构响应监测（针对的是特定结构）：
泄洪建筑物：监测溢洪道、泄洪洞、消能设施等的振动、动水压力、空蚀、磨损等。
闸门及启闭机：监测闸门应力、应变、振动、开度、启闭力、油压等。
近坝库岸滑坡：对潜在不稳定岸坡进行地表位移、深部位移、地下水位等监测。
二、监测系统有哪些支撑要素
1.传感器与数据采集：
各类物理量传感器：前面已经提到过的设备，这里不再赘述。
数据采集单元：现场采集传感器信号（模拟量、数字量），进行初步处理（如模数转换）。
数据采集网络：连接传感器、采集单元和中央控制室的通信网络（有线：电缆、光纤；无线：GPRS/4G/5G、LoRa、NB-IoT、卫星等）。
2.数据传输与通信：
将现场采集的数据可靠、实时地传输到监控中心。采用多种通信方式组合保障可靠性。
3.数据管理与存储：
数据库系统：存储和管理海量的历史监测数据、实时数据、元数据（测点信息、仪器参数等）。
数据存储方案：保障数据安全、完整和长期可追溯。
4.数据分析与评估：
数据处理：数据校验、滤波、平滑、单位换算、误差处理等。
数据分析：绘制过程线、分布图、相关图；计算特征值（最大值、最小值、平均值、变幅、速率等）；进行统计回归分析、时序分析、模型分析。
安全评估：将监测结果与设计值、历史值、数学模型预测值、规范允许值、预警阈值进行对比分析，综合判断大坝的工作性态和安全状况。识别异常和趋势性变化。
5.预警与报警：
设置多级预警和报警阈值（警戒值、危险值）。
当监测值超过阈值或变化速率异常时，系统自动触发声光报警、短信通知、邮件通知等多种方式的报警信息，通知相关责任人。
6.可视化与人机交互：
监控中心大屏：显示关键监测信息、报警状态、视频监控画面等。
Web/客户端软件：提供数据查询、报表生成、图形展示、系统配置、报警管理等功能，方便各级管理人员使用。
移动APP：支持现场巡查、移动办公、接收报警信息。
7.巡视检查：
虽然不属于自动化监测，但人工定期和不定期的现场巡视检查是监测系统不可或缺的重要组成部分。检查内容包括：坝体表面裂缝、渗漏点、变形迹象、冲刷、淤积、动物洞穴、植被、溢洪道状况、金属结构状况、监测设施完好性等。巡视检查记录应纳入监测系统数据库管理。
三、系统特点与发展趋势
自动化、智能化：数据自动采集、传输、处理、报警成为主流。引入人工智能（AI）、大数据分析技术进行异常检测、预测预警。
集成化：将各种监测项目、视频监控、闸门监控、水情测报等子系统整合到一个统一平台。
高精度、高可靠性：采用更先进的传感器和通信技术，提高数据精度和系统可靠性。
实时性：数据传输和处理速度更快，实现近实时监控。
标准化、规范化：遵循国家和行业标准进行设计、建设和运行管理。
远程化、云平台：利用云计算技术，实现远程监控、数据共享和专家会诊。