堤线漫长，地层条件沿程变化大，采用一般的人工监测方式不仅工作条件非常恶劣，工作量巨大，而且在汛期江水位猛涨的情况下，适时的监测与分析计算很难做到。

堤防自动化监测系统由五个部分组成：量测仪器、自动采集控制器、信息传输设备、安全评价理论模型和系统软件。

堤防安全监测预警系统

系统分为采集站（测控单元）、监控主站和远程信息管理中心（如洪指挥中心）3级。以堤防监测断面（或堤段）为测控单元设立采集站。多个采集站分别用微波将信号传输到监控主站，监控主站同时控制多个采集站，向各采集站发送传感器设置、采集参数、报警参数等指令。

堤防安全监测预警系统

量测传感器

堤防安全监测预警系统项目包括变形监测（外部变形及内部变形）、渗压监测、渗流量监测、结构（涵闸、防渗墙或防洪墙等）应力应变量测、环境监测（包括江水位、地下水位、气温、雨量等）等。其中最主要的是水、土压力和位移监测。对于一个具体的堤防，应该根据该堤防的水文、地质、环境、堤身堤基隐患，选择确定适当的监测项目，在监测项目和布置上做优化设计。

对于不同的监测项目，传感器类型及型号很多，监测方式各异。为使监测有效可靠，应从先进性、环境适应性、长期运行、能实现自动化数据采集等方面，对传感器进行比选。

堤防安全监测预警系统

采集站

采集站执行数据自动采集、存储、通信等功能，由以下部件组成：自动采集控制器、电源、微波天线（也可采用总线）及通信模块、防雷装置。

监测断面的选择对于堤防安全状态的监控管理是非常关键的一步，需要根据土质、水文、环境条件和往年险情情况综合确定。堤防线路长，监测断面之间距离以百米或千米计。为避免电缆埋设过长，一般宜对每个监测断面设立1个采集站，因此采集站可以有多个。

自动采集控制器应根据堤防安全监测预警系统项目的输出信号类型及通道数要求进行设计。在可能的情况下最好为标准化设置，以便不同类型的传感器都可接入，且不同的采集站采用相同的软、硬件。采样时间间隔应允许选择（1min、5min、10min、30min、1h、2h和4h）可以自动巡检和手动定点显示测量数据。

系统采集控制器可以设立报警限值，有通道报警时以每秒闪烁若干次提示，多通道报警轮巡。报警时继电器吸合30s触发拨号报警器联网报警。联网拨号报警器除可由主控站设置以外，还可以通过外线或手机进行设撤防。

堤防安全监测预警系统

监控主站

主站的作用是对各个采集站进行管理和控制、发送和接收采集的信号、评价安全状况、报警、向远程信息中心（远程办公室或防汛指挥中心）发送数据。

监控主站由以下部分组成：监测预警系统软件、工控微机（包括扫描、打印机等输入输出设备）、微波（或总线电缆）及通信模块、Modem（调制解调器）、电话线路、报警指示灯、防雷装置等。

堤防安全监测预警系统

通信网络

指在传感器、采集站、监控主站、远程信息中心之间进行数据和命令传输的由电缆、微波、电话网等组成的通信网络。

信息传输方式可以根据实际需要和环境条件选择，专用电缆、超短波、微波、电话网络以及地球同步数字卫星等都可以作为信息通讯的手段。通信方式：在传感器与采集器之间是电缆线连接（电缆线以埋在地下较为恰当，要注意防水和防破坏），采集站与监控主站之间用微波（无线）方式，而主站信息可以通过电话网络传至任何一个地方。堤防安全监测预警系统微波通信采用RS485方式，电话通信采用Modem方式。各通讯环节都需在使用前检测，以保证不发生通信故障或失真。

安全评价模型

在预警系统中，安全评价模型是至关重要的部分。有了安全评价模型，才能根据监测数据评价堤防的安全。而安全评价的可靠性除了依赖于监测数据的准确性，主要就取决于评价模型的合理性。

堤防安全监测主要是沉降和渗流项。