大坝自动化监测系统在某水库的应用

摘要：福建省福清市东张水库，在保留人工观测设施的基础上，利用加拿大援助的仪器建成了大坝安全自动化监测加方系统，并于后期增建了坝顶引张线自动化监测中方系统，从而实现了大坝安全的自动监测。 ⑺．渗漏量的观测：渗漏量反映坝身整体性，坝缝止水结构及防渗帷幕的工作状态，对了解大坝的运行状态有重要的意义，结合水库的实际渗流情况布设两个测点，采用量水堰对坝基廊道及坝后集水井进行测量，即在12号坝基基础廊道和3号坝后集水井各设一量水堰，采用超声波水位计测量堰上水头，从而得出渗漏量。

⑻．绕坝渗流的监测：根据地质资料，左岸地质条件较差，故在左岸增设绕坝渗流观测，它也是采用振弦式仪器测量，工作原理与渗压计相同。⑼．雨量计：设置在2号坝段观测房坝顶设置一个翻斗式雨量计，工作原理是：当下雨时就翻斗转一次，关闭磁性开关给MCU一个脉冲的信号，分辨率为每翻一次0.254mm。

那么MCU计下每次脉冲的信号变成雨量。⑽．坝温计埋设于7号坝段下游坡40m和50m高程上，先在坝坡上钻一个深50cm的孔，将坝温计轻轻放入后，用水泥砂浆封堵；上游水位计（库水位计）雨量计、气温计安装在2号坝段水位观测房内，下游水位计为压力式水位计，安装在溢洪道挑流鼻坎下，外用钢管保护。

2、中方监测系统布置位置及其仪器工作原理

（1）、系统的监测功能1）中央控制方式：由中央控制装置发出命令，测控装置接收命令、完成规定的测量，测量完毕将数据暂存，并将测量数据传送至中央控制装置内存储。2）自动控制方式：由测控装置自动按设定的时间和方式（可设定）进行数据采集，将所测数据暂存，并能将所测数据自动传送至中央控制装置内存储。

3）特殊条件下自动控制方式：在汛期或其它特殊情况下，电源和通讯完全中断，各测控装置应能依靠自备电源继续进行自动巡测，维持运行时间不小于一周，能将所有测值自动存储，等待提取。

（2）、显示、报警功能：能显示大坝及监测系统的全貌、测点布置平面和剖面图，各种监测数据过程线、分布线、多种监测数据的相关线及其它图形，显示报警状态，显示所有监测数据、监测成果、各种报表及分析计算成果，显示有关工程安全的技术资料和巡视检查信息。信管主机接投影仪，实现大屏幕显示。

对超差数据自动报警。

（3）、存储功能：数据分三级存储，测控装置能暂存所测数据，存储容量不小于128KB，并在断电的情况下不丢失数据；所有监测数据包括人工监测数据和巡视检查信息应能全部存入信息管理系统数据库中，可存档或进一步处理。

（4）、数据通讯功能：数据通讯包括现场和管理级的数据通讯。

（5）、数据管理功能：中央控制装置具有监测数据的一般管理能力，信息管理主机具有在线监测、大坝性态的离线分析、预测预报、报表制作、图文资料浏览、监测数据管理、测点信息管理、监测成果管理，可供大坝安全评估和运行管理。

（6）、系统自检功能：系统具有自检能力，对现场设备进行自动检验，能在计算机上显示系统运行状态和故障信息，以便及时对系统进行维护。

（7）、系统供电：系统所有设备应能采用220V交流电源，测控装置应具有备用蓄电池，在系统供电中断的情况下，保证现场测控装置至少能连续工作一周。

（8）、防雷、抗干扰功能：系统应具有防雷、抗电磁干扰技术措施，保证了系统不受雷电流和电磁破坏，在电压波动或电源中断情况下也能安全稳定运行。

（9）、防震、防尘功能：由于本所所有传感器和测控装置均安装在坝顶，因此所有支座、箱体具备防震、防尘功能。

（10）、大坝的引张线系统：系统垂线测点2个，引张线测点14个。引张线的探头从上游往下游走，右岸的探头从上游往下游走，左岸的探头从下游往上游走。

三、大坝自动化监测信息管理软件大坝安全信息管理系统集中管理和保存大坝安全监测数据和大坝安全信息，提供大坝性态的分析评判成果，用于大坝运行管理。大坝安全信息管理系统配置的专用软件有DSIM大坝安全信息管理软件和MDAP监测数据分析软件。

1、DSIM大坝安全信息管理软件该软件具有对监测数据及有关大坝安全信息自动获取、存储、加工处理和输入输出功能，并为数据分析软件提供完备的数据接口，生成有关报表和图形，分析评判大坝运行性态，做好运行管理工作，其主要功能如下：

（1）测点管理：大坝安全监测系统中所有测点的属性均为管理对象。使得测量数据、算法（将监测数据转换成监测物理量）、入库控制及报表将自动地跟踪修改，使系统具有高度的灵活性和稳定性。

（2）数据输入：可通过自动输入、人工输入、全自动物理量转换和数据过滤等执行。

（3）数据输出： 通过输出向导可以输出测点数据图表，数据模板和报表。

（4）通过输出模板输出数据：通过数据管理的输出向导输出报表，即：月报、年报、系统信息的报表。报表数据还可以转换为WORD或EXCEL数据，为二次处理数据提供了方便，还可自动创建多点数据输出模板并输出。

（5）巡查信息管理：人工巡视检查信息用以弥补仪器监测的不足，每次巡视检查获得的信息可用人工输入，以便资料分析和大坝安全评定时查询和输出历史巡查记录。

（6）大坝安全文档管理：有关大坝安全的文档包括文字资料和工程图按大坝安全检查（鉴定）要求建立，除作为档案保存外也便于进行资料分析和大坝安全评判时调阅。

（7）备份管理：备份管理提供数据和系统信息的备份与还原功能。

（8）系统安全管理：具有系统设置权限的用户可添加和删除系统用户，给不同用户设置不同的权限，不同的用户以自己的口令和密码在系统登录后有不同安全级别的操作权限。

2、 MDAP监测数据分析软件MDAP大坝监测数据处理系统可用于变形、渗流、渗压、应力应变和温度等各类监测数据的处理和计算分析：能自动对各测点的不同监测值或物理量转换成果进行粗差检验和剔除；提供丰富的图形和报表功能，使整个分析过程窗口化、分析结果图形化。