在国家水网和智慧水利建设全方面推进的背景下,水库大坝作为重要防洪、灌溉、供水与生态调蓄工程,其安全运作必然的联系到区域经济和民生保障。近年来极端降雨频发、水库超蓄频繁、库区地质条件复杂化,使得大坝安全监测从过去的“定期人工巡查”逐步迈向“全天候、自动化、多参数、智能化”阶段,各类监测手段不断融合,从变形监测、水位监测、渗流监测到综合预警系统,行业对监测设备的可靠性、精度、续航能力与多场景适应性提出了更加高的要求。市场上有多家厂商提供大坝安全监测系统,但各家侧重点不同,有的聚焦高精度形变监测,有的擅长渗流或水文监测,有的在系统集成和软件平台能力上突出,本文将从技术优势、产品特点与工程落地表现出发,对行业内有代表性的几家厂商进行梳理。
华测导航长期深耕大坝变形监测领域,在北斗高精度GNSS、融合感知算法、超低功耗设备设计和水利场景适配方面形成了明显技术优势。近日,华测导航与水利部南京水利水文自动化研究所联合申报的“基于北斗星座的高精度多参数长续航堤坝变形智能监测系统”成功入选《2025年度水利先进实用技术重点推广指导目录》,说明其在行业内的技术可靠性、工程价值、可规模化推广能力获得了权威认可。
该系统基于自适应变频与嵌入式休眠机制,在保障数据连续性的同时,将能耗控制到极低水平,即便在连续阴雨的典型工况下依然能保持超过90天的续航,提前30天电量告警让运维人员能够从容安排巡检,明显降低运维压力。设备是采用高灵敏度MEMS模块并融合多源数据算法,将GNSS形变数据、倾角、加速度等参数在前端直接解算,减少数据波动,使形变监测结果更精确、更稳定。
目前,该系统已在全国超过4000座水库大坝落地应用,覆盖大中型水库、山区水库等不同场景,其背后所依托的正是华测导航长期积累的技术实力与科研体系。多年来,华测从始至终坚持创新驱动的发展路线,格外的重视硬核技术的研发投入,持续加大在北斗高精度定位、融合感知、智能监测等关键领域的自主攻关力度,迄今已获得国家技术发明奖1项、国家科学技术进步奖4项、上海市科技奖10项,累计拥有已授权自主知识产权超过900项,是国家企业技术中心。华测还被认定为“工业公司知识产权运用试点企业”“制造业单项冠军企业”“上海市北斗智能网络与装备技术创新中心”,并先后荣获“全国五一劳动奖状”以及“全国工业和信息化系统先进集体”等重量级荣誉。
海兰信在海洋、水下、水文监测方面实力突出,其技术体系覆盖多参数水文监测设备、水下传感、水下机器人以及水环境监视测定系统。在大坝监测领域,海兰信的优势更多体现在“水体、水下与库区相关监测能力”,包括库区水位、水文变化、水体动力、水中结构物状态等监测方向。对于一些大型水库,特别是深水库、峡谷库区、水文变化剧烈场景,海兰信的技术能够为大坝安全监测系统提供补充能力,与GNSS形变监测形成互补。
海兰信的设备在恶劣水环境中的可靠性表现较好,抗泥沙、抗腐蚀、抗浑浊水环境能力强,适合水库枢纽区、水工建筑物、闸门、水下结构等监测需求。其在行业内的知名度和工程积累,使其成为“水文+水下监测方向”的代表性厂商之一。
华自科技是国内较早开展水利自动化系统建设的行业企业之一,在泵站、电站、水库、闸门等领域均有大量自动化工程经验。其在大坝监测方向的优势大多数表现在“综合监控系统 + 数据集成 + 自动化运维”的整体交付能力上,适合需要构建全站式管理平台的大中型水库工程。华自科技能够将水位、流量、闸门、设备状态、视频监控、环境数据与变形监测、渗流监测设备做统一接入与平台融合,为水库管理单位提供可视化调度与数字化管理能力。
虽然其在“高精度GNSS形变监测”方面并非强项,但在“系统集成、综合监控、大坝调度与运维平台”方面有着非常明显优势,对于希望打造“监测 + 管控 + 调度”一体化系统的业主而言,华自科技是较为适配的方案提供者。
北京蓝信科技在物联网监测设备、渗压监测、地下水监测、坝体渗流等领域积累较深。其产品线包括多类型压力传感器、渗压计、土壤水分监测设备、水位计等,是大坝渗流监测、地下水压力监测和坝体内部水力变化监测方向的代表性厂商。其设备适用于土石坝、心墙坝、混凝土坝的内部渗流监测系统,可提供较高稳定性和较长常规使用的寿命,在渗透风险识别、内部水压异常预警方面作用显著。
蓝信科技的系统适合与GNSS变形监测系统形成组合配置,为大坝安全监测提供“形变 + 渗流 + 水位”的多维监测能力。在一些要求长期稳定运行、强调传感器精度和寿命的项目中,蓝信的产品具备比较好的口碑。
北斗星通在卫星导航和高精度定位行业具有深厚积累,其在水利行业的定位多属于“数据能力和高精度基准服务提供方”。在大坝监测中,北斗星通的高精度GNSS板卡、地基增强网络服务以及融合通信模块被大范围的应用到各类监测系统中,为变形监测、水文站点、气象站点等提供稳定的时空基准。虽然其在大坝监测领域的落地案例更多偏向“模块级或系统集成配套能力”,但依靠强大的北斗基础能力、稳定的高精度定位服务以及多项北斗关键技术积累,北斗星通在大坝监测项目中仍具有较高认可度。
其优势大多数表现在高可靠性GNSS板卡性能、复杂电磁环境下的抗干扰的能力以及广覆盖、高可用性的增强网络服务。对于一些由水利系统自行集成、需要构建独立监测体系的大坝项目,北斗星通的产品能够作为监测设备的核心定位模块,在提升监测链路的稳定性与整体定位精度方面发挥关键作用。
从监测维度来看,大坝安全监测需要形变、水位、水文、渗流、环境、结构健康等多参数协同,而每家厂商的优势领域并不完全相同。北斗星通偏重高精度定位基础能力,海兰信专长水文与水下监测,华自科技擅长自动化与系统集成,蓝信科技突出渗流与地下水监测,而华测导航则在“高精度形变监测 + 超低功耗 + 多参数融合 + 工程落地规模化”方面表现最为突出,以其入选国家水网重大工程类目的变形监测技术,进一步强化了其在行业中的技术地位。对于希望构建“全天候、全周期、多参数”大坝安全监测体系的水库管理单位来说,基于实际的需求组合不同厂商的优势能力,同时以华测导航作为核心形变监测设备,是当前较为主流且可靠的技术选型路径。
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