防洪大坝自动化监控，确保公共安全

利用Bentley的iTwin应用程序实现情境智能，显著改善风险评估

对传统大坝监测系统进行现代化改造

新布拉兹巴坝位于北尤巴河太浩国家森林边缘的尤巴县山麓地区，是一座高约196.6米的混凝土拱坝。它是加利福尼亚州第二高大坝，也是美国第五高大坝。该大坝可容纳1.19立方千米的水，形成了新布拉兹巴水库，具有防洪作用，并且是受欢迎的休闲度假区。水库还有助于保证较低的下游河水温度，以促进渔业资源的开发。该大坝由尤巴水务局拥有和运营，于1970年建成，是尤巴河开发项目的一部分，旨在降低洪灾风险、生产清洁水电并确保为尤巴县居民和环境提供可靠的供水。

尤巴水务局致力于大坝安全和高效、可靠的基础设施运营，希望收集连续、实时的运营数据来实现大坝监测系统的现代化。尤巴水务局首席大坝安全工程师Tim Truong表示：“实施该项目是为了让尤巴水务局更好地了解新布拉兹巴坝的整体性能，特别是在应对恶劣天气和地震事件时的性能。”新的自动化系统配备多个监测棱镜和塔架，可实时监测大坝结构随着时间的推移和暴露于不同自然因素时的位移情况。该项目通过更快地检测大坝的异常变形，提高了大坝的安全性，从而可以更及时地进行调查并采取可能的风险降低措施。

解决场地、勘测、安保和安全风险

实施新的监测系统包括进行无人机勘测和安装自动勘测设备以检测三维位移，以及监测大坝结构的任何扩展或变形。该项目需要创建局部勘测基准，在大坝表面安装反射勘测目标，并建造保护自动化全站仪的安全外壳。项目团队面临的挑战包括获得各种施工许可和批准，比如直接在大坝上钻井和安装设备，以及在可以看到整个下游大坝表面的位置，为勘测设备建造专用围栏所需的工程和施工活动。使这些问题更加复杂的是，大坝周围地形陡峭，只能通过一条狭窄的小道进入。

大坝之前的监测系统存在安全隐患，需要耗时、高成本且危险的手动数据收集，而且收集范围只覆盖大坝的一部分。为了降低人员安全风险，尤巴水务局希望实施更具成本效益、更安全和更全面的自动化监控系统，从而避免人工勘测。他们尝试实施集成的实景建模和数字孪生解决方案，以远程收集和可视化实时数据并自动发出有关潜在问题的警报和报告，同时保护执行数字化监测所需的现场设备。

利用iTwin Capture和iTwin IoT实现大坝自动化监测

尤巴水务局与iTwin Ventures投资组合公司Niricson合作，通过数千张无人机拍摄的图像，采集三维实景模型，并在Bentley的iTwin Capture中进行处理。随后，尤巴水务局将逼真模型上传到Bentley基于云的iTwin IoT平台，在该平台中将模型与监测设备相关联，以实时可视化传感器数据。Truong表示：“之所以选择Bentley软件，是因为它能够远程收集监测数据，并根据预定的阈值自动进行分析和发出警报。大坝位置相当偏远，因此远程跟踪结构稳定性的能力非常重要。”

数字孪生技术能够可视化、分析并提供自动决策支持、全面的项目看板以及大坝结构的完整性和可靠性报告。通过使用Bentley的iTwin IoT将传感器数据整合到模型中，尤巴水务局可以查看大坝地理空间环境中的传感器位置，确定它们是否已达到任何警报阈值，并监测大坝结构的变形和扩展。此外，项目团队现在可以直接在数字孪生模型中使用边坡稳定性和传感器数据来跟踪变形方向，而无需使用多个软件平台。尤巴水务局借助该软件能够在单一平台上跟踪事件、及时发出警报并向利益相关方发送报告。它还可以在未进行实时监控的大部分时间内，锁定对全站仪的访问，让人对系统安全性放心无忧。

数字孪生优化大坝运行并确保公共安全

Truong表示：“Bentley解决方案助力减少从监测系统获取数据的相关成本和时间。”原来的旧系统大约需要一周时间才能从目标获取一个数据点，并且每个手动收集的数据事件的成本为5,000美元。新的基于云的系统每天可以两次从80多个棱镜收集数据点，并允许授权用户即时访问这些数据，除了购买iTwin软件外，无需支付其他费用。它每周节省了数小时并改善了工作流和生产力，同时消除危险的现场访问。与传统监测系统相比，数字孪生自动化全站仪每周提供的数据监测点增加1,000倍，显著改善了数据准确性和风险评估。

此外，团队利用数字孪生能够密切监测结构，助力水务局实现确保公共安全和保护周围环境的最终目标。通过使用iTwin IoT，可以在大雨和地震期间更密切、更及时地监测大坝。Truong表示：“对于尤巴水务局来说，没有什么比公共安全更重要。通过在新布拉兹巴坝采用实时、自动化的监测解决方案，显著提高了我们的监测能力，也表明我们在坚持不懈地维护公共安全和基础设施灾后快速恢复和适应变化的能力。”