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El auge de la tecnología de monitoreo de desplazamiento del sistema de satélites de navegación (gnss) ha cambiado el modo tradicional de monitoreo de presas y se ha convertido en un "centinela digital" para proteger la seguridad de las presas con sus características de todo clima, alta precisión y automatización. Esta tecnología integra señales satelitales de varios sistemas, como Beidou y gps, y realiza la captura en tiempo real del desplazamiento del cuerpo de la presa a través de algoritmos de posicionamiento diferencial, lo que resuelve problemas como la baja eficiencia, la precisión insuficiente y las limitaciones ambientales del monitoreo manual tradicional, especialmente adecuado para el monitoreo de Seguridad de proyectos complejos como grandes embalses y presas altas.
El principio central del monitoreo de desplazamiento GNSS se basa en las características de posicionamiento espacial de las señales satelitales. Los receptores GNSS se colocan en partes clave de la presa como puntos de monitoreo, mientras que las estaciones de referencia se establecen en áreas estables, y los puntos de monitoreo reciben señales satelitales simultáneamente con las estaciones de referencia. Al comparar las diferencias de tiempo de propagación de la señal entre los dos, se utilizan la tecnología de diferencia de fase portadora (rtk) para calcular las coordenadas tridimensionales de los puntos de monitoreo, y el cambio de coordenadas es el dato de desplazamiento del cuerpo de la presa. Este camino técnico puede lograr una precisión de monitoreo de ± 1 mm, lo que es suficiente para capturar la pequeña deformación del cuerpo de la presa bajo la fluctuación del nivel del agua y el estrés de temperatura.
En comparación con los medios tradicionales de monitoreo, las ventajas del monitoreo GNSS son extremadamente prominentes. En primer lugar, el trabajo continuo las 24 horas del día, libre de lluvias torrenciales, niebla, noche y otras condiciones adversas, puede proporcionar continuamente soporte de datos en períodos críticos como la temporada de inundaciones; En segundo lugar, el grado de automatización es alto, todo el proceso de adquisición, transmisión y procesamiento de datos no requiere intervención manual, reduciendo los errores humanos y reduciendo los costos de operación y mantenimiento, y reduciendo la mano de obra de monitoreo de la temporada de inundaciones de 6 a 1 persona de servicio después de la aplicación de un embalse; En tercer lugar, la amplia cobertura puede realizar el monitoreo global del cuerpo de la presa y evitar las zonas ciegas de monitoreo de los métodos tradicionales.
La aplicación del sistema de monitoreo GNSS requiere la construcción de un sistema técnico completo. En términos de hardware, los terminales de monitoreo deben tener características antiinterferencias y resistentes al envejecimiento, adaptarse al entorno húmedo y salado de la presa, y la vida útil de diseño generalmente no es inferior a 8 años; La capa de transmisión adopta un doble enlace de fibra óptica + 4G / 5G para garantizar la transmisión cifrada de datos y la transmisión continua del punto de interrupción; La capa de datos integra datos de múltiples fuentes, como desplazamiento, nivel de agua y presión de filtración, a través de una plataforma inteligente, y utiliza algoritmos de Aprendizaje automático para identificar patrones anormales. Cuando se monitorean situaciones peligrosas como el desplazamiento horizontal del cuerpo de la presa de más de 3 centímetros, el sistema puede vincular directamente el sistema de control de la puerta para formar un circuito cerrado de eliminación.
En las presas pequeñas y medianas, la promoción del sistema de monitoreo GNSS compensa efectivamente las deficiencias del monitoreo tradicional. A través de la adquisición de datos de alta frecuencia y el análisis multidimensional, no solo se pueden detectar peligros ocultos tempranos a tiempo, sino que también se puede proporcionar una base científica para la formulación de planes de mantenimiento de presas. Con la integración de la tecnología digital de gemelo, los datos de monitoreo GNSS construirán un modelo virtual sincronizado con las presas físicas, realizarán la predicción anticipada de riesgos de Seguridad y permitirán que la gestión de la seguridad de las obras hidráulicas entre en una nueva etapa de inteligencia.
