1、探究水電站大壩安全監(jiān)測自動化現(xiàn)狀與發(fā)展目標(biāo)摘要：目前，科技在不斷發(fā)展，社會在不斷進(jìn)步，我國綜合鼓勵顯著加強(qiáng)，水 電站大壩安全監(jiān)測質(zhì)量直接影響著安全管理水平，故而需有效應(yīng)用安全監(jiān)測自動 化系統(tǒng)，確保水電站大壩處于可控范圍內(nèi)。在此之上，本文簡要分析了水電站大 壩應(yīng)用安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的主要方向，并通過充分應(yīng)用虛擬化集成技術(shù)、注重 自動化監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行效果、有效改善自動化監(jiān)測系統(tǒng)環(huán)境、加強(qiáng)水電站大壩信息 化建設(shè)等措施，以此實現(xiàn)水電站大壩安全監(jiān)測的一體化管理目標(biāo)。關(guān)鍵詞：水電站大壩；安全監(jiān)測；自動化技術(shù)；一體化管理引言水電站必須要做好大壩安全監(jiān)測工作，提高監(jiān)測的安全性與科學(xué)性，利用自 動化監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行大

2、壩監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而采取處理措施。但是，當(dāng)前我 國的大壩安全監(jiān)測自動化發(fā)展不夠完善，自動化水平不高，需要進(jìn)一步展開研究， 提高大壩監(jiān)測自動化質(zhì)量，確保大壩安全穩(wěn)定運(yùn)行。1水電站大壩安全監(jiān)測自動化的意義通過對水電站大壩進(jìn)行自動化安全監(jiān)測，可以更好地發(fā)揮水電站大壩的經(jīng)濟(jì) 效益。水電站大壩一旦發(fā)生安全問題，則會給人民群眾的生命財產(chǎn)安全帶來較大 的影響，其會波及十分廣泛的范圍，帶來嚴(yán)重的社會影響。同時水電站安全穩(wěn)定 的運(yùn)行，也是水電站大壩建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效應(yīng)得以發(fā)揮出作用的重要保障。 同時采用自動化方式來對水電站大壩的安全進(jìn)行監(jiān)測作業(yè)，要有效地保證大壩建 設(shè)過程中具備良好的環(huán)保效應(yīng)，減少對當(dāng)?shù)?/p>

3、環(huán)境的破壞。2水電站大壩應(yīng)用安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的主要方向2.1自動化監(jiān)測設(shè)備在水電站大壩安全監(jiān)測工作中應(yīng)用自動化系統(tǒng)還能促使監(jiān)測設(shè)備獲得良性發(fā) 展。隨著水電站大壩自動化水平的不斷提高，也需要多種多樣的數(shù)字化設(shè)備作為 支撐，以此滿足集成化監(jiān)控需求?；诖?，相關(guān)人員將進(jìn)一步加大數(shù)字化設(shè)備的 研發(fā)力度，并在未來發(fā)展階段出現(xiàn)更多高性能、經(jīng)濟(jì)性監(jiān)測設(shè)備，削弱人為因素 對水電站大壩安全監(jiān)測工作的負(fù)面影響。比如智能識別設(shè)備的推廣，它主要是借 助感應(yīng)式電子晶片、電子條碼等裝置對水電站大壩安全進(jìn)行有效監(jiān)測，且具有年 限長、安全性強(qiáng)等優(yōu)勢。故而在水電站大壩安全監(jiān)測自動化發(fā)展過程中值得推廣。 由于我國技術(shù)水平正呈現(xiàn)

4、出持續(xù)上升的趨勢，相信未來會有更多新技術(shù)被應(yīng)用于 自動化監(jiān)測設(shè)備的研發(fā)項目中。2.2監(jiān)測系統(tǒng)大壩的監(jiān)測系統(tǒng)主要分為三部分。第一，硬件設(shè)備上，水電站中央處理器使 用的計算機(jī)是最先進(jìn)的，其服務(wù)器運(yùn)行速度十分快，具備中央集成控制、數(shù)據(jù)分 析和管理等功能。第二，軟件系統(tǒng)上，當(dāng)前中央處理器的運(yùn)行使用的是Windows 系統(tǒng)，基于此軟件建立的系統(tǒng)平臺的標(biāo)準(zhǔn)是唯一的。水電站大壩安全監(jiān)測軟件采 用的是MCU自帶軟件，數(shù)據(jù)系統(tǒng)采用的是Excel軟件，其與系統(tǒng)皆為同一企業(yè)所 開發(fā)，彼此兼容性比較高，是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的一種數(shù)據(jù)庫軟件。第三，通訊 系統(tǒng)上，水電站安全監(jiān)測系統(tǒng)需要穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸功能，為提高系統(tǒng)通訊效果

5、， 當(dāng)前大壩普遍應(yīng)用光纖設(shè)備，通訊方式主要采用的是有線數(shù)據(jù)傳輸，輔之以無線 數(shù)據(jù)傳輸，通訊協(xié)議使用的是IP/TCP，網(wǎng)絡(luò)使用的是局域網(wǎng)。2.3對流量和壓力滲透的監(jiān)測在水庫蓄水之后，由于上游和下游的共同作用，大壩可能會出現(xiàn)滲漏的現(xiàn)象， 出現(xiàn)這種問題是較危險的，大壩主體和大壩底部的基礎(chǔ)穩(wěn)定性都會降低，同時大 壩的結(jié)構(gòu)也會有損壞，大壩的蓄水能力會明顯下降，并降低大壩的使用安全。滲 漏問題在大壩設(shè)計的過程中就進(jìn)行了重點(diǎn)考慮，但是目前很多水電站大壩工程難 以進(jìn)行準(zhǔn)確的計算，也缺少完善的防滲漏措施。目前，四成左右的大壩事故都是 由于大壩存水分滲漏所導(dǎo)致，所以滲漏問題是大壩在使用上存在問題的主要原因。 監(jiān)測

6、流量和壓力滲漏問題時，需要觀測混凝土揚(yáng)壓作用力、石材料大壩主體以及 大壩基礎(chǔ)部分的滲漏壓力、大壩的水流滲漏情況，并且要對滲水量進(jìn)行測量，分 析滲出水中的成分。另外，大壩的基礎(chǔ)部分專門設(shè)置供檢測大壩壓強(qiáng)的管道，讓 監(jiān)測人員可以對整個大壩的壓力進(jìn)行觀測。3水電站大壩安全實現(xiàn)一體化管理的優(yōu)化措施3.1充分應(yīng)用虛擬化集成技術(shù)事實上，在水電站大壩安全監(jiān)測期間，要想實現(xiàn)一體化管理，使其朝著自動 化監(jiān)測的方向發(fā)展，就需要充分應(yīng)用虛擬化集成技術(shù)。虛擬化集成技術(shù)可為水電 站大壩安全提供重要保障，并對自動化監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)督，促 使水電站大壩安全處于可控狀態(tài)下。以南明市水電站發(fā)展為例，它在監(jiān)測技術(shù)的

7、 實際應(yīng)用期間對監(jiān)測范圍內(nèi)的所有信息進(jìn)行統(tǒng)一采集，并將三座水電站設(shè)計成對 立布局的形式，進(jìn)而有效提升了當(dāng)?shù)厮娬敬髩伟踩O(jiān)測能力。3.2自動化設(shè)備監(jiān)測指標(biāo)在水電站大壩安全監(jiān)測工作中，針對運(yùn)行環(huán)境的監(jiān)測是最為基礎(chǔ)的監(jiān)測指標(biāo)。 即通過自動化設(shè)備來對堤壩周圍的自然環(huán)境進(jìn)行具體的監(jiān)測，實際監(jiān)測工作中主 要是針對上下游的水流量和水位高度開展相應(yīng)的監(jiān)測。在具體監(jiān)測過程中需要充 分地了解堤壩周圍的環(huán)境，并針對周圍水流量的變化來及時排除堤壩的安全隱患。 由于堤壩是建立在前期對周圍環(huán)境的要求基礎(chǔ)上的，因此只有各方面的條件都適 宜的情況下才能進(jìn)行堤壩修筑，周圍環(huán)境的變化會對大壩功能的正常發(fā)揮帶來較 大的影響，因此

8、需要將周圍環(huán)境的監(jiān)測作為自動化設(shè)備監(jiān)測的指標(biāo)。3.3水平位移自動化監(jiān)測設(shè)備水平位移自動化監(jiān)測設(shè)備主要利用垂線和引張線，包括電容式和步進(jìn)電機(jī)式 兩種，步進(jìn)電機(jī)式垂線坐標(biāo)儀利用步進(jìn)式電機(jī)帶動紅外探頭對垂線進(jìn)行跟蹤，并 通過驅(qū)動步進(jìn)式電機(jī)的電壓脈沖來計算垂線的位移，電容式儀器使用電感原理進(jìn) 行判斷。電容式測讀具有速度快的優(yōu)勢，但是在使用的過程中對環(huán)境的要求很高， 如果線體太長，中間也很容易出現(xiàn)偏離的情況。而步進(jìn)電機(jī)的測讀速度雖然很慢， 但是相對而言對環(huán)境的要求很低，并且測量時也具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。3.4監(jiān)測方式監(jiān)測方式的發(fā)展就是實現(xiàn)安全檢查的自動化、智能化，提高監(jiān)測效率，使現(xiàn) 代技術(shù)與監(jiān)測、管理工作相

9、結(jié)合，充分發(fā)揮大壩的積極作用。當(dāng)前，需要對各種 監(jiān)測儀器進(jìn)行完善，并使其能夠適應(yīng)自動化的發(fā)展。未來，隨著食品技術(shù)、超聲 波、單頻脈沖面波散射法等技術(shù)的發(fā)展，大壩安全監(jiān)測可以實現(xiàn)從點(diǎn)到面、從小 到大的發(fā)展。在未來的發(fā)展中，監(jiān)測人員需要不斷提高自己的專業(yè)能力，重視自 動化監(jiān)測產(chǎn)品和技術(shù)在監(jiān)測工作中的應(yīng)用，保證安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)更具有實用 性，并實現(xiàn)智能化發(fā)展，為大壩的安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅實的基礎(chǔ)。結(jié)語水電站的安全不僅關(guān)乎著日常的生產(chǎn)生活，并且也是整個電力系統(tǒng)的一個安 全保障，據(jù)調(diào)查我國目前已經(jīng)有將近60%的水電站逐漸形成了全面的監(jiān)測自動化， 并且水電站大壩監(jiān)測自動化在水電站的安全生產(chǎn)當(dāng)中帶來了一定的有利影響。雖 然說我國目前的水電站大壩安全監(jiān)測自動化水平已經(jīng)取得了一定的成就，是值得 欣慰的，但是仍然有一些問題，不能夠忽視，并且在調(diào)整監(jiān)測自動化系統(tǒng)時也一 定要注意，水電站的操作人員業(yè)務(wù)水平也必須要適當(dāng)?shù)奶岣?。?dāng)然，筆者相信隨 著時代和科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，水電站大壩監(jiān)測自動化技術(shù)必然也會隨之得 到進(jìn)一步的提升。不僅如此，相信隨著科學(xué)技術(shù)的逐漸提升，水電站大壩監(jiān)測自 動化還