谢长江， 梁永荣， 林艳燕

(1.中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410004; 2.水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，江苏 南京 210012; 3.水利部南京水利水文自动化研究所，江苏 南京 210012)

0 引 言

我国从20世纪90年代开始投入运行水库大坝安全监测自动化系统。随着社会经济的发展，相关部门也深刻认识到水库大坝安全监测是直接影响水利工程功能与作用的重要因素，近年来对许多水库大坝进行了自动化升级改造。水库大坝安全自动化监测是指在水库大坝原型中设置对应的观测仪器，通过自动化监测系统来展开现场测量获取到相关的数据判断和分析大坝结构的变化[1]。研究调查发现自动化监测系统存在以下问题：①有线布线成本高、功耗大和可扩展性弱；②偏远测点无人值守；③廊道监测设备处于复杂密闭环境，传统无线传输距离短、信号穿透力不强和系统数据运行不稳定。

LoRa具有长距离传输、穿透能力强、抗干扰能力强和超低电流功耗等优点[2]。本文提出一种基于LoRa的水库大坝智能安全监测系统的技术方法，实现水库大坝安全智能监测，数据稳定高效传输，能帮助管理人员做出准确和快速的灾情预警预报。

1 系统结构与原理

根据物联网的分层技术[3]，水库大坝智能安全监测系统的总体架构分为感知层、传输层、平台层和应用层。具体由集成LoRa模块的智能监测终端、LoRa与4G透传功能的低功耗中继网关、云平台和PC端组成，如图1所示。

图1 水库大坝智能安全监测系统