水电站大坝安全监测及自动化发展方向

水电站大坝安全监测及自动化发展方向

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摘要:我国水电站大坝安全监测自动化取得了较快的发展,但在实际运行过程中还存在一些不足之处,因此要求监测人员要不断提升自身的业务水平,重视大量自动化监测新技术和新产品的应用,确保水电站大坝监测自动化系统的实用性,并加快推动其智能化的发展,确保水电站大坝的安全运行。

关键词:水电站大坝;安全监测;自动化发展

如果水电站大坝建设出现安全问题,其经济效益就会降低;它决定水电站大坝建设是否具备社会效应,水电站大坝如果出现安全问题,波及的范围将非常广泛,其安全事故会带来人民生命财产安全的问题;它决定水电站大坝建设是否具备环保效率,建设水电站大坝的前提是不能破坏当地的环境,需让水电站建设具备环保效应。

一、大坝自动化安全监测内容的现状

当前我国水电站大坝运行过程中,只有大部分的水电工程实现了全程安全监测,其他一些工程则只是针对部分环节开展了自动化安全监测。针对水电站大坝安全监测工作中,具体的监测内容主要以变形监测、渗流监测和应力监测为主。其中变形监测中主要以水平变形和垂直变形为主,其通过对大坝的某一段进行观测,通常监测单位会将传感器设置在坝顶或是坝后坡,针对坝体的垂直变形进行监测。将传感器设置在坝体内部,实现对水电站大坝水平变形和沉降变形的监测。在渗流监测工作中,主要是针对渗透压力和渗流量这两个参数实施重点监测。当针对一段大坝的渗流参数进行监测时,监测单位会将传感器每隔一个坝段则要进行具体的设置,利用传感器来对排水沟积水数据进行采集,中央控制系统则利用这些数据来对大坝渗流的情况进行分析,并针对具体的情况来制定相应的措施。对于应力监测,当前只有在一些特大型的水电站中才会针对应力参数进行监测,中小型水电站大坝的安全则不进行应力参数的监测。

二、大坝安全监测自动化系统利用分析

1自动化设备类型

大坝安全监测自动化系统中,主要以智能传感设备、系统控制设备为主,智能传感设备主要是统一收集和精确计算监测数据,并利用快速的传播方式来对信息进行集成,并运用监测系统来对数据进行准确和高效的分析,从而为安全监测工作提供重要的数据支持。系统控制设备则是针对各个监测环节进行整体控制,以此来保证这些环节工作的规范性和秩序性。而且系统控制设备还具备数据分析和信息处理功能,为工作人员读取分析数据提供了更多的便利,有利于实现对安全监测动态的随时掌握。

2自动化设备监测指标

在水电站大坝安全监测工作中,针对运行环境的监测是最为基础的监测指标。即通过自动化设备来对堤坝周围的自然环境进行具体的监测,实际监测工作中主要是针对上下游的水流量和水位高度开展相应的监测。在具体监测过程中需要充分地了解堤坝周围的环境,并针对周围水流量的变化来及时排除堤坝的安全隐患。由于堤坝是建立在前期对周围环境的要求基础上的,因此只有各方面的条件都适宜的情况下才能进行堤坝修筑,周围环境的变化会对大坝功能的正常发挥带来较大的影响,因此需要将周围环境的监测作为自动化设备监测的指标。

3堤坝主体的监测

针对堤坝主体进行监测,主要是对坝体的安全开展相应的监测工作。堤坝在长期运行使用过程中,坝体必然会受到水流侵蚀的影响,因此在堤坝监测过程中经常会发现堤坝下降导致的水流渗漏、堤坝稳固性下降导致的坝体变形等情况。因此在实际监测工作中需要将这些问题作为安全监测的重点。以此来保证坝体的安全,这对于整个大坝的安全使用具有至关重要的作用。

4安全监测频率的把握

由于安全监测工作是一个动态的过程,在堤坝安全防护工作中,通常一次监测的结果对于堤坝安全防护工作所能够带来的参考价值较低,而且对防护工作开展也没有多大的意义。同时堤坝在长期运行和使用过程中,这也是一个不断消耗的过程。因此对于堤坝需要安排安全监测的频率,全面提高安全监测频率的合理性和科学性,这样才能保证安全监测结果的可靠性,确保达到安全监测工作的最终目的。

5强化日常观测管理工作

在水电站大坝的工作中,监督和管理工作也是十分重要的一项,其可以保证工作效率和工作的质量。虽然具有很好的技术和工作人员,但是如果不进行有力的监督,那么这些优势将难以体现出来,还是不能及时有效地发现问题,不能有效的进行自动化全面检测,难以避免事故的发生以及人力资源的浪费。在水电站大坝的工作中,我们应该严格监督水电站大坝的各项工作,并且对工作人员严格管理,确保不出现工作鱼龙混杂的问题。使每一个工作人员充分发挥自己的工作潜力,大大的提高工作效率,确保发现水电站大坝存在的每一个细小的问题,而且监测结果及时准确。

6加强资料分析工作

(1)在水电站大坝的监测工作中,当我们获取观测的数据时,我们要对所观测到的数据进行处理分析,确保能够客观地反映所观测到的数据,这些数据直接表明了水电站大坝中所存在的问题。因此我们需要高度重视,对其有一个全面的分析,而不能只是简单的定量分析和定性分析,我们要与其他科研单位等合作,让专业的人员对数据进行处理,通过对数据有一个专业的、全面的、系统的分析,采用多种的分析手段,如可以建立模型等,且提出监测大坝的各阶段指标。

(2)在数据处理工作中,我们可以借用计算机技术,利用其强大的计算功能来为我们服务。将所观测到的数据导入计算机中,利用计算机对其进行整理和分析,不仅进行整理工作,甚至还可以进行绘制图线图表等,可以更直观地反映数据变化趋势,当需要用到所处理的资料时,只需要打开数据库即可,所有的数据便一目了然,这样不仅很方便迅速,而且准确性也很高。

三、水电站大坝安全监测自动化的发展趋势

1监测范围的发展

在当前我国水电站大坝案例监测工作中,其安全监测范围具有较强的局限性。即往往是水电站需要哪些数据则进行哪些监测,而且基于成本方面的考虑,一些不重要的数据也不进行监测,只是针对一些重要的数据进行监测。这样就会导致一些监测细节被漏掉,极易埋下安全监测隐患。针对大坝安全监测自动化的发展,在未来水电站大坝安全监测工作中,需要进一步拓展监测的范围,同时需要将水电站大坝建设与监测工作相结合,即在大坝建设过程中就要对全程监测问题进行考虑。将安全监测纳入水电站大坝建设体系中来,这样则可以实现水电站大坝的全程的安全监测,并能够针对重点部位实施精细化监测,应用具体的监测数据来对大坝建设进行优化,确保安全监测数据能够更好地服务于大坝建设。

2监测设备的发展

当前水电站大坝安全监测系统硬件设施加快了标准化的发展,而且大量电气自动化产品的应用也迫使电气自动化产品在型号、性能和参数等指标方面的统一化。而且在水电站大坝安全监测系统运行过程中,当其全面实现集成化监控后,必然离不开数字化设备的支持,因此监测设备必然也会加快智能化发展的进程,在未来必然会实现智能判断和智能控制,有效地减少人为的干预。

3监测系统的发展

当前水电站大坝安全监测系统加快了向集成化、智能化和精细化方向的发展。通过集成化,使中央处理系统能够将所有设备的运作集成在一起,确保监测作业之间的横向联系,同时将数据采集、分析和存储进行有效集成,实现全面和系统的监测管理,实现数据通信的纵向监测,以此来全面提升水电站大坝安全监测系统的自动化水平。

结束语

随着技术的不断发展和个性,自动化监测技术必然会随着时代化的发展而得到进一步的提升,并会向智能化的应用发展更进一步,以促进整个水电站安全监管水平的提升,从而帮助水电站大坝的安全运行。

参考文献

[1]苟晓丽。施工期大坝安全监测自动化系统的实施技术探讨[J].水电自动化与大坝监测,2014(1)。

[2]杨新利。浅谈自动化技术在水库大坝安全管理中的应用[J].陕西水利,2013(1)。

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