基于物联网的土质淤地坝监测预警系统

发布时间：2020-11-07 07:19

　　 淤地坝主要分布在我国的黄土高原地区,在各地的淤地坝系中它们主要能起到拦泥淤地和保护附近地区生态环境的重任。淤地坝是水土流失的地区重要的维护国计民生的工程,但是溃坝事故也是频频发生,溃坝不仅会毁坏坝地、造成坝系地区水土流失,危害下游生态环境,还有可能引起连锁溃坝。人们在设计建设淤地坝时己经把洪水的问题纳入了考虑范围之内,但是在汛期仍有可能爆发大型洪水,而且因为泥沙淤积导致的坝库蓄洪、滞洪能力降低也能导致因为暴雨洪水引起的溃坝。现在对淤地坝溃坝预报预警方面的研究在很多地区仍不完善,淤地坝的防汛工作形势仍十分严峻,所以预报决策研究已成为抗洪排险和固坝护地的重要研究方向。本文通过查阅大量的淤地坝相关文献,并且到黄土高原淤地坝相关地区进行调研,通过结合已有的淤地坝防洪知识和未来小流域淤地坝防洪预警趋势,将理论与现实应用相结合,对淤地坝防洪预警有以下研究成果:(1)对所考察区域的降雨量,汇流情况,地势,河道进行研究。在调试好NRCS-CN模型的参数S(产流后流域潜在最大保持系数)和CN(用来计算S,由土地利用、水文条件和土壤前期湿度决定)后确定洪水影响因子,获取当前模型合理参数,建立淤地坝汇流模型。(2)在过去使用网络或实地进行专家会诊的基础上,通过移动端网络进行及时预警可以更方便快捷,作为高新测控技术中的集中代表,用物联网技术在便携设备上实现对淤地坝汛情的及时了解以及专家对此进行及时诊断实现远距离的大坝安全监控。(3)建立淤地坝监测预警系统对汛情进行查询。通过在淤地坝地区用PLC与GPRS DTU通讯模块建立连接,在淤地坝监测预警系统上终端用户能及时掌握淤地坝流域汛情。总体来看,建设淤地坝作为小流域拦泥保土,防洪减灾,淤地造田的重要措施,具有极大的环境效益和经济效益。
【学位单位】：太原理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S157.31;TV698.1
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 国内外淤地坝地区坝系洪水预报研究进展
        1.2.2 基于物联网的大坝信息化建设发展现状
    1.3 研究内容和技术路线
第二章 黄土高原地区淤地坝的流域现状调查与分析
    2.1 方山县靠龙沟骨干淤地坝流域
        2.1.1 靠龙沟骨干坝基本水文情况
        2.1.2 靠龙沟骨干坝水文计算
第三章 淤地坝监测预警系统的研究
    3.1 对于水利信息化应用平台的研究
        3.1.1 智慧水利工程的定义
        3.1.2 智慧水利的特征和总体框架
        3.1.3 智慧水利的系统设计和关键技术
    3.2 基于智慧水利的淤地坝监测预警系统
        3.2.1 淤地坝监测数据的采集
        3.2.2 淤地坝防汛系统的建立
    3.3 淤地坝监测系统的系统组成
        3.3.1 PLC的应用
        3.3.2 GPRSDTU介绍
        3.3.3 水位计装置
        3.3.4 断面的布设
        3.3.5 雨量计的使用
第四章 淤地坝监测预警系统的软件系统
    4.1 手机短信方式的通信在淤地坝的应用
        4.1.1 现有水文预报的通信方式
        4.1.2 手机短信方式的通信特点
        4.1.3 手机短信方式的通信原理
    4.2 淤地坝监测预警系统界面介绍
        4.2.1 云计算与物联网
        4.2.2 云计算在水利信息化建设中的特点
        4.2.3 淤地坝流域信息系统的应用
        4.2.4 系统设置的功能
    4.3 后台系统软件
        4.3.1 后台自动运行的软件
        4.3.2 客户端的应用软件
第五章 结论和展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文及参加的主要科研项目

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本文编号：2873622