大坝安全监测解决方案

大坝安全监测系统

解决方案

目录

第1章概论 (3)

1.1系统概览 (3)

1.2历史回望 (3)

1.3现状分析 (4)

1.4目标阐述 (4)

第2章总体设计 (5)

2.1设计原则及依据 (5)

2.2系统体系结构 (7)

2.3信息流程 (10)

2.4系统组成 (12)

2.5系统功能 (13)

第3章信息采集系统 (15)

3.1需求分析 (15)

3.2技术解决方案 (15)

第4章通信网络系统 (21)

4.1测控单元和监测中心之间的通信 (21)

4.2监测中心和监测分中心之间的网络............................. 错误!未定义书签。第5章软件系统 (28)

5.1建设原则 (28)

5.2技术解决方案 (29)

第1章概论

1.1系统概览

大坝作为特殊的建筑，其安全性质与房屋等建筑物完全不同，大坝安全出现问题，将会引发大坝下游一定围的人员和财产、环境损失。在加强水利建设的大环境下，提高水工建筑物的安全，特别是提高大坝安全监测水平，保证水库大坝的安全，是关系到国家利益和社会稳定的头等大事。大坝安全监测系统主要由观测传感器、遥测数据采集模块、工业控制网络和自动监测管理软件系统组成，通过计算机的工作，能够实现大坝观测数据自动采集、处理和分析计算，对大坝的性态正常与否作出初步判断和分级报警为监测对象提供早期安全预警报告的自动化系统。建立大坝安全自动监测系统，可以缩短数据采集周期，提高大坝观测的工作效率，减轻劳动强度；并能充分利用水库调蓄能力，使其在防洪和供水两方面发挥最大的效益，同时可提高水库管理水平，及时发现大坝隐患，为水库的安全运行提供有力的保障。

1.2历史回望

大坝安全监测系统在西方发达国家已有30多年的历史。如法国要求对高于20 ｍ的大坝和库容超过1500万ｍ３的水库，均需设置报警系统，并提出垮坝后库水的淹没围、冲击波到达时间、淹没持续时间和相应的居民疏散计划等。而葡萄牙大坝安全条例（1990）也要求大坝业主提交有关溃坝所引起洪水波传播的研究报告，编制下游预警系统、应急计划和疏散计划。美国的《联邦大坝安全导则》和加拿大的《大坝安全导则》都强调要求采取险情预计、报警系统、撤退计划等应急措施，以便万一发生不测时，将损失减少到最小程度。1976年美国92.96 ｍ高的堤堂坝（Ｔｅｔｏｎ）失事前，大坝管理机构根据大坝安全监测系统监测到

的事故的发展状况及时通过下游的行政司法当局向可能被淹的群众发出警报，有组织地进行人员疏散，尽管大坝失事后堤堂河和斯克河下游130km，约780 km2的地区遭洪水肆虐，造成25000人无家可归、损失牲畜约２万头的巨大物质损失，但人员死亡只有11人，初步体现了大坝安全监测系统的重要意义。

1.3现状分析

中国已建成近8.5万座水库，数量居世界首位。但是，由于历史原因，这些水库大部分防洪标准偏低，且大都存在不同程度的质量问题。一些水库大坝的病险情况较为严重，影响了水库综合效益的发挥，也严重威胁着人民生命财产安全。为了确保水库大坝的安全运行，充分发挥水利工程的预期效益，对水库大坝实施安全监测和科学管理，已成为中国各级水行政主管部门所面临的一个迫切需要解决的重大问题。

大坝监测自动化经历了从单台仪器遥测、专用测量装置、集中式数据采集系统到分布式数据采集系统的发展过程，其发展与基于仪器设备的监测系统的发展和进步密切相关，而监测系统的发展是以所有监测元件的迅猛发展为标志的，包括从相关的传感器、测量仪器到转换、处理、存储、打印和分析设备的发展。

目前，全国的大部分的水库大坝监测报手段落后，测验设施设备老化，信息的采集精度低，甚至很多水库没有对大坝的监测手段。大坝带病运行，一旦遇大洪水来临严重威胁大坝及下游人员和财产安全。因此，迫切需要建设一套自动化程度高、有先进的大坝监测系统，以提高防洪减灾能力，保障人民生命财产的安全。

1.4目标阐述

大坝安全监控系统是一个庞大的系统工程，并且具有涉及信息量大、覆盖的

知识面广等特点。众所周知，大坝安全监测仪器是人们了解大坝运行状态的耳目，它要能够在恶劣环境下长期稳定可靠的检测出大坝微小的物理量变化，所以在某些方面（如在测量精度、长期稳定性方面）与其它工业监测行业相比，其要求更高、难度更大。从外部观测的静力水准、正倒锤、激光准直到部观测的渗压计、沉降计、测斜仪、土体应变计、土压计，其自动化遥测都是建立在高可靠性的传感器的基础上。近年来，随着大型水坝建筑的增多和高科技的应用，大坝安全监测正向一体化、自动化、数字化、智能化的方向发展。

大坝安全监测系统建设的总的目的是以国家对大坝安全监测工程建设的标准和要求为依据，以实时采集监测信息并传输到大坝安全监测中心进行分析、处理为目的，将现代化工业自动化控制、现代通信技术、计算机网络技术、数据库技术、地理信息技术和信息分析预测技术与大坝安全监测业务需求紧密结合，建成一个先进实用、高效可靠、自动化程度高的大坝安全监测系统，达到监测数据采集自动化、传输网络化、处理标准化、分析科学化，有效地提高水情信息采集、传输、处理、分析、预报的准确性、可靠性，更好地为各级大坝管理部门的决策和指挥抢险救灾提供科学依据。

第2章总体设计

2.1设计原则及依据

2.1.1设计原则

1.实用性

适应施工期、蓄水期、运行期及已建工程更新改造的不同需要，便于维护和扩充，每次扩充时不影响已建系统的正常运行，并能针对工程的实际情况兼容各

类传感器。能在温度－30～＋60℃、湿度95％以上及规定水压条件下正常工作，能防雷和抗电磁干扰，系统中各测值宜变换为标准数字量输出。操作简单，安装、埋设方便，易于维护。

2.准确性

对于大坝安全监测系统而言，信息的准确性直接关系到决策的成败。因此该系统在监测数据自动采集、传输、处理等工作环节的设备选型和技术处理上要充分考虑误差控制和误差处理，确保提高系统整体的准确性。

3.可靠性

为保证系统长期稳定运行，观测数据具有可靠的精度和准确度。系统设备能自检自校及显示故障诊断结果并具有断电保护功能，同时具有独立于自动监测量仪器的人工观测接口。

4.先进性

力求高起点，既满足现实需求，又适应长远发展的需要，确保系统所采用的技术与当前技术发展趋势保持一致，并便于系统的扩展、升级和优化。

5.开放性

坚持统一标准，采用行业标准和规进行统一设计，按开放式系统的要求选择设备，组建系统，以利于调整和扩展，便于信息的共享。

6.经济性

系统设计时坚持经济性原则，在功能和采集围上可多可少，可大可小，以满足不同投资规模和不同建设规模的需要，在追加投资后系统能方便的扩充功能和扩大监测围。系统采用为分布式结构，设备间连线简单，施工费用极低。整体优化设计，强化软件，简化硬件，降低了设备造价。

2.1.2设计依据

《混凝土大坝安全监测技术规》（DL/T5178-2003）；

《土石坝安全监测技术规》（SL/60-94）；

《水利水电工程测量规》（DLJ202-81）；

《水利水电工程施工测量规》（SL52-93）；

《国家一、二等水准测量规》（GB50026-93）；

《国家水电工程测量规》（DLJ202-81）；

《水位观测标准》（GBJ138-90）；

《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规》（SL 47）；

《砌体工程施工及验收规》（GB 50203）；

《水利水电工程钻探规程》（DL 5013）；

《大坝安全自动化监测系统设备基本技术条件》（SL268-2001）；

《土石坝安全监测资料整编规程》（SL169-96）；

《混凝土拱坝设计规》（SL282-2003）。

2.2系统体系结构

根据业务需求的分析，确定系统的体系结构由采集层、通信层、网络层、数据层、应用层5部分组成。系统体系结构如图1所示。

公路隧道监控系统设计方案

2012年第32期（总第47期） 科技视界 Science &Technology Vision SCIENCE &TECHNOLOGY VISION 科技视界在城市公路穿越江河湖泊河建设中，隧道方案能够缩短行车里程，隧道监控系统在保障隧道运营安全方面也显得越来越重要。下面，就简单介绍一下隧道监控系统的设计方案。 1系统概述 公路隧道是公路上的特殊路段，由于空间环境相对狭窄、光线变化大、视野不清，存在潜在的交通事故危险。特别是发生火灾等紧急事件时，交通输导和救援工作与普通路段有很大区别，而且二次事故产生的后果远比原发性事故严重得多，因此长隧道内的安全保障是公路隧道建设和运营要特别关注的问题。 2系统组成及系统结构设计 康王路隧道监控系统包括中央控制管理、交通监控、通风及照明控制、紧急电话及有线广播、火灾报警、无线通信、电源及接地等系统，各系统之间既相对独立又相互联系，可独立发挥各个系统的作用又能相互协调、有机结合。 3 系统的功能设计 3.1 中央控制管理系统 中央控制管理系统是监控系统的核心,能够全面及时地掌握并控制整个隧道的运营情况，所有设备均与相应的监控系统、控制系统联动，实现自动控制，并有远程和现场控制功能。在各种情况下准确、可靠、迅速地做出反应，及时处理、协调各系统工作，以达到实时监控的目的。 3.2操作站 工作人员可根据隧道运行情况，按照操作权限，及时调整隧道运行参数和控制参数，对系统的资源、通信和设备进行设定、修改等操作。 3.3交通监控系统 交通监控系统是交通控制的重要组成部分，能实时检测路段上的各项交通参数，如：车流量、速度、密度、占有率等，然后上传到中心控制管理系统，以便分析、判断交通运行状况，当检测到交通异常状况时，由中心控制管理系统，通过ACU 向可变信息标志、可变限速标志、交通信号灯、车道指示器等设备发出控制指令，指挥、诱导、控制道路交通，防止重大交通事故的发生。3.3.1交通监测设施 交通监测设施主要用于检测隧道内交通信息，监视隧道内运营状况。 （1）车辆检测器 车辆检测器主要用于自动检测隧道内的交通参数，为制定交通控制方案提供依据。隧道内每隔500米设一处检测截面，并在每车道各埋设两个线圈，间距为4～6m ，能检测出每一车道上的车流密度、统计车流量，当车流达到预定值时，即向中心控制室报警，通过改变可变限速标志的显示，指示司机减速或停车。 （2）视频监控系统 视频监控系统主要用于监视隧道内外的交通运营情况和事故现场，以便隧道监控中心值班员对整条隧道的交通运行状况及相关设施实行全范围、全方位监视。在发生紧急情况下可对事故上传图像信息进行确认，为选择疏导方案提供依据。 系统由监控中心集中控制设备、隧道内的视频监视前端设备、前端编码器、相关控制室内的视频监视终端及传输通道组成。3.3.2交通控制及诱导设施 交通控制及诱导设施主要是用于协助疏导交通、给司机提供信息，以保证道路畅通。 （1）区域控制器ACU 区域控制器由微处理器及外围设备组成，通过设在车道内的车辆检测器，采集相关信息来进行车速、车流量、车辆占用率等的预处理，并接受交通监控计算机的控制命令，实施隧道交通调度控制。 （2）交通信号灯 在隧道两端入口前设置交通信号灯，用于表示此时隧道内的交通情况。在道路口、隧道入口处分别设置三显示交通信号灯用于车辆诱导控制。交通信号灯由红、黄、绿三色灯组成。 （3）车道指示器 车道指示器主要是用来指示车辆的通行和前进方向的一种信号灯，车道指示器安装在隧道内各车道中心线的正上方。车道信号灯由绿“↓”、黄灯和红“×”组成，正常情况下显示绿色“↓”，表示该车道打开；异常情况下显示黄灯或红色“×”，表示该车道故障或关闭。 （4）可变信息标志 可变信息标志是控制中心通过文字方式对进入隧道、路面的车辆进行诱导指示，发布交通信息、运营指令、路面情况、气象资料等综合信息的电子显示设备。 （5）可变限速标志 可变限速标志是用于在异常情况下发布隧道内交通提示信息和速度控制信息的电子设备。 （6）疏散诱导标志 疏散诱导标志是在紧急情况下疏散人员和车辆时显示，平时并不点亮。疏散诱导标志主要包括：紧急电话标志灯，人行横洞和车行横洞标志，消防箱、灭火器标志灯等。3.4通风及照明控制系统 通风及照明控制系统能完成对隧道内的通风系统、给排水及灭火系统、照明系统、电力监控系统的设备运行进行隧道自动化管理，完成监控及消防联动功能，实现节能、安全可靠运行的目的。通风及照明控制系统包括对排水泵、消防泵、自动消防系统、风机等设备的自动监测的启动。 3.4.1通风控制子系统 隧道内空气中的有害气体，汽车行驶排放的烟尘和带进的灰尘影响隧道内的能见度。为了保证行车安全，须对隧道内的气体浓度和能见度进行监测，当隧道内的气体浓度和能见度超过允许值时及时报警，并自动根据气体浓度和能见度指标及自然通风和季节等状况进行风机控制。 3.4.2照明控制子系统 根据洞口外部光线强弱控制隧道内照明灯组的开闭情况，以调节洞内光强，保持洞内外较小的光强反差，使驾驶员适应隧道内外亮度差，以保证行车安全。根据照度计实测的隧道外亮度值，对隧道内的照明进行自动控制，实时调节隧道内的照明，同时有效地降低照明的能源消耗。 3.4.3给排水监控子系统 系统利用液位仪表实时地采集到雨水泵、废水泵、消火栓泵、水喷雾泵等工作状态及水位状态，并能对雨水泵、废水泵人工/远动控制。3.4.4电力监控子系统 电力监控系统对隧道变电所及箱式变电站的运行状态进行监视，并可对供配电系统设备及通风、照明回路进行控制。3.5紧急电话及呼救系统 紧急电话系统的作用是在隧道内发生各类交通事故时，车辆驾驶人员能及时向隧道管理中心人员呼叫求援。有线广播系统正常时主要用于隧道日常业务管理、播放背景音乐，并可传递公路养护施工状况或交通信息。当隧道内发生交通阻塞、交通事故、火灾等情况下，控制中心值班员可通过广播系统向隧道内进行扩音广播（下转第198页） 公路隧道监控系统设计方案 李庆刚陆海燕 （中铁第一勘察设计院〈集团〉有限公司通号处 陕西西安710043） 【摘要】本文简单介绍了隧道监控系统的设计，主要包括中央控制管理、交通监控、通风及照明控制、紧急电话及有线广播、火灾报警等系 统。 【关键词】交通监控；通风机照明控制；紧急电话及有线广播；火灾报警公路科技 185

水库大坝安全评价技术现状与发展

水库大坝安全评价技术现状与发展 袁坤傅蜀燕欧正峰王之博 摘要:随着水资源开发与利用的发展，以及极端气候的变化，大坝安全性问题日益突显，大坝安全性评价技术就显得尤为重要。主要从国内外水库大坝安全监测和风险分析的研究现状，分析水库大坝安全评价存在的问题，及对未来水库大坝安全评价发展指定方向。 关键词:大坝;安全评价;安全监测;风险分析 中图分类号: TV64 文献标识码: A 文章编号: 1001-9235( 2013) 06-0063-05 中国水库大多建于20 世纪50—70 年代，由于当时的经济社会条件制约，普遍存在工程质量问题，加上长期维修管理不够，其中约50%左右水库为病险水库。病险水库不仅不能正常发挥效益，而且存在较高的溃坝风险，严重威胁人们安全与社会的可持续发展。因此，要定期对水库大坝进行安全评价，了解大坝安全状况，以便有针对性地采取措施，对确保大坝安全和公共安全具有十分重要的意义。水库大坝安全评价就是利用系统工程原理和方法，对拟建或已有水库大坝工程及系统可能存在的危险性及其可能产生的后果进行综合评价和预测，并根据可能导致的事故风险的大小，提出相应的安全对策措施，以达到工程及系统安全的过程。主要从大坝安全监测和风险分析两个测度来分析大坝的安全评价。 1 水库大坝安全评价技术发展现状 1．1 国外水库大坝安全评价技术的发展 早在19 世纪末期，人们就开始关注大坝安全，由于当时科学技术不发达，人们只对大坝进行感性的分析。到20 世纪初—中期，随着水利行业的发展，大坝的工程技术得到较

快的发展，大坝数量迅速增加，失事事故也逐渐增多，大坝的安全性引起国际大坝委员会的高度重视。1948 年第3 届国际大坝会议安排了防止管涌的最新措施会议，以提高对大坝的安全性认识; 1951 年第4 届大会提出了从大坝和库岸角度看大坝安全性的议题; 1970 年第10 届大会安排了大坝和建筑物监测的议题; 1979 年第13 届大会提出了大坝老化和失事的议题; 1982年第14 届大会安排了运行中大坝安全的议题; 2002 年第70 届年会提出了大坝安全与风险评价的议题;2003 年第71 届年会安排了水库大坝抗震安全评价影响研究的议题; 2005 年国际大坝委员会第73 届年会安排了大坝工程的不确定性评估的议题; 2006 年国际大坝委员会第22 届大坝会议提出了土坝和堆石坝的大坝安全、洪水和干旱的评估及管理等议题; 2012 年国际大坝委员会第80 届年会成立了大坝安全、大坝监测等专委会。同时世界各国也以此为契机，着重研究水库大坝的安全评价，并从风险分析和大坝安全监测两个方面来对大坝进行安全性评价。 a) 监测技术的发展现状。国外大坝安全监控资料分析工作起步较早，在20 世纪50 年代以前，人们主要通过感观认识来观测大坝表面，并对变形观测值作定性分析。1955年，意大利的Faneli 和葡萄牙的Ｒocha 等首次应用统计回归方法定量分析了大坝的变形观测资料。Ｒocha 等人采用大坝横断面各层平均温度和温度梯度作为温度因子，并以函数式来表示水位因子，使模型表达式进一步完善。1963 年中村庆一等采用回归分析法分析大坝实测资料，并筛选出显著因子，以建立最优的回归方程。1980 年Bonaldi 等提出了混凝土大坝变形的确定性模型和混合模型，将运用有限元理论计算值与实测数据有机地结合起来。1985 年Ouedes 应用多元线性回归( 高斯－马尔柯夫概率函数模型) 来拟合原因量与效应量的关系，这种方法能分离各个分量，并且能确定原因量和效应量的最佳经验公式。1996 年Lue E．chouinard 等采用主成份回归分析了dukki 拱坝的监测资料，这种回归分析方法能分离各个分量，并且能确定原因量和效应量的最佳经验公式［5］。其他许多学者在大

大坝安全监测仪器简介

大坝安全监测仪器简介 一、大坝安全监测仪器选型的基本原则 二、监测仪器的检验 三、监测仪器及监测系统的验收 四、监测仪器分类 五、两种主要监测仪器的基本原理 六、主要监测仪器简介 七、国内外数据自动化采集设备

一、大坝安全监测仪器选型的基本原则 1、总原则 大坝安全监测系统的监测项目、测点布置及系统的功能、性能应满足《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）、《土石坝安全监测资料整编规程》（SL169-96）和《混凝土坝安全监测技术规范》（DL/T5178-2003）要求，如建立自动化监测系统，还应满足《大坝安全自动化监测系统设备基本技术条件》（SL268-2001）的要求。 2、监测任务、测量范围的界定及仪器技术性能分析 首先，应明确监测仪器的任务，是变形监测，渗流监测，压力应力监测还是环境量监测？一次还是二次？ 其次，应根据工程实际情况，预测并确定仪器的量程、范围；根据仪器量程范围、工程对监测精度的要求以及相关规范规定，确定仪器精度等级。 第三，选择仪器型式。仪器型式的选择最重要的是仪器的可靠性，在可靠性的前提下，再考虑仪器的精确度或准确度。 第四，技术经济评价。对不同型式的仪器、不同厂家的同类型仪器，比较其采购、运输、室内检测/校准、现场检验、安装方式、可维护性及维护程序、施工期观测及数据处理、（如建立自动化监测系统）占用系统资源等，进行技术、经济评价，选择合适的性价比。 3、监测设施的布设 首先，划分监测项目。 其次，根据监测项目及监测目的，确定监测设施安装/埋设位置（包括平面坐标、高程及相应层位），仪器、设施、设备工程编号（唯一性），并以表、平面图、断面图等形式逐一标注。 4、监测设施的安装/埋设 根据坝的性质（混凝土坝/土石坝？在建坝/已建坝？混凝土坝『重力坝、拱坝、砌石坝』？土石坝『均质坝、心墙坝<宽心墙坝、窄心墙坝？>、斜墙坝、堆石面板坝、复合坝型』？）设计合适的安装方式及施工工艺。 5、监测仪器选型原则 ①监测仪器应采用可靠性好，并经过长期现场考验的仪器设备；大坝安全监测和管理自动化系统，推荐采用分布式自动化数据采集系统。 ②监测仪器应尽可能实现人工比测。

【大坝方案】水库工程大坝安全监测方案

XXX水库 大坝安全监测工程 施 工 方 案 工程名称： XXXXXXXXXXXXXXXX水库工程 合同编号： 承包人： XX建设工程有限公司 XX水库工程项目部 项目经理： 日期： 20XX 年 XX 月 XX 日

目录 1、工程概况 (1) 2、监测工作内容 (1) 3、编制依据 (1) 4、仪器设备采购、检验、及保管 (2) 4.1 主要仪器设备选型 (2) 4.2 仪器设备采购 (2) 4.3电缆连接 (2) 5、监测仪器程序和埋设方案 (3) 5.1 施工程序 (3) 5.2监测仪器埋设方案 (3) 6、观测 (10) 6.1 总则 (10) 6.2施工期观测及成果提交.........................错误!未定义书签。 7、监测资料整理分析和反馈 (13) 7.1 资料搜集 (13) 7.2 资料整理分析 (14) 7.3监测资料反馈 (14) 8、资源配置.........................................错误!未定义书签。 8.1 主要施工机械设备计划表.....................错误!未定义书签。 8.2 主要施工人员配置计划表.....................错误!未定义书签。 9、施工质量控制措施 (16) 10、安全、文明施工管理 (17) 11、环境保护措施 (18) 12、施工进度计划 (18) 附件及附表1～9 ................................................ 19～29

1、工程概况 万营水库位于珠江流域红水河水系北盘江的一级支流万营河上，隶属水城县新街乡马路、大元村。水库坝址距水域县城约75KM，距新街乡驻地约lOKM乡村公路通往库区左岸炭山小学附近，交通较为方便。 万营水库工程任务是灌溉、乡镇供水，可向发耳乡提供灌溉水量205万m3，乡镇供水量185万m3。 万营水库正常蓄水位1575m，总库容为313万m3，正常蓄水位以下库容为252万m3，兴利库容221万m3，年可供灌溉水量205万m3(P=80%)、乡镇供水185万m3(P=95%)。工程规模为小（Ⅰ）型，工程等别为Ⅳ等。 本工程主要建筑物有万营水库土坝（坝高41.1m，坝长95.64m）、岸边开敞式溢洪道、右岸导流洞（洞型为城门洞型，洞长227m）兼环境生态放水管及放空管、罗家坝重力坝（坝高10.5m，坝长20m）、炭山取水隧洞（洞型为城门洞型，洞长1559m）及从万营水库引水至马场水库的东瓜林输水隧洞（洞型为城门洞型，洞长4787m）。 2、监测工作内容 万营水库大坝安全监测项目主要包括：大坝变形观测、坝基渗压计、测压管内渗压计渗透压力观测等。 本监测工程主要工程量详见表1-1。 表1-1 大坝监测项目工程量汇总表 主要工作内容有：监测仪器设备的采购、检验、安装埋设、调试、电缆牵引、看护保管、

隧道监控系统解决方案

隧道车辆智能监控系统 一．需求分析与设计 （1）多级系统结构： 采用分级管理模式，建立多平台，多系统下的统一管理平台，能够通过总监控中心对所有系统内的分监控中心以及各本地监控室的主机及监控设备进行统一有序的调配、管理。而分监控中心在服从总监控中心调度指挥的同时，也在自己职能范围内管理和调度其所管辖各车站内的监控设备，从而达到集中与分散相结合的多级用户管理模式。 （2）数据传输方式 根据要求，本系统所涉及所有前端音视频信号、控制信号等均通过光纤传输到本地监控室，接入数字硬盘录像主机。 （3）设备选用要求 摄像机采用强光抑制型低照度日夜转换枪式摄像机，彩色480电视线/黑白600电视线，最低照度0.004Lux，彩色黑白自动转换，感应红外，电子快门可调，带宽动态功能，适合用于夜间识别车牌以及其它强逆光环境。 视频录像主机采用H.264压缩方式，每秒显示25帧，显示清晰度最高能够达到704*576。 （4）语音功能：要求实现各级监控室对前端监控点的广播功能； （5）防雷及电涌保护：能够防感应雷和雷电波，综合接地电阻小于1欧。 二．系统设计 （1）总监控中心 总监控中心由中心服务器、视频工作站、电子地图/报警主机/数字矩阵主机、电视墙等部分组成。

（2）本地监控端 车站本地监控端包括前端设备和节点监控室设备两部分。 1、前端设备包括：彩转黑日夜两用摄像机、防护罩、云台、解码器、号角扬声器、光端机(发射机)、周边防护设备等。 隧道内百万像素高清摄像机以100 米间距布置，以监视图像的连续性（没有盲区）为基准，隧道内沿一侧隧道壁分别设置低照度日夜型百万像素高清摄像机；在隧道出入口和匝道出入口开阔区域设置一台彩色360 度旋转高清摄像机云台。 2、监控室设备包括：十二路全实时数字硬盘录像主机、光端机（接收机）、广播设备等。 三、系统功能 （1）视频监控系统功能： 1、监控隧道出入口周围的情况，一旦出入口出现交通事故，进行实时监控并录像报警反馈。 2、隧道入口车辆高度检测 3、自动检测道路交通流量 4、异常行车状况（行车缓慢、拥堵、逆行、违停） 5、路面遗留物检测 6、行人穿行检测 （2）环境检测系统： 1、能见度检测 2、通风检测系统 3、照明检测系统： （3）报警设备 1、交通事件检测器 2、隧道内车辆着火，烟雾检测报警。 四．硬件需求与分析 视频监控摄像机功能规格限制： 1.摄像机保护罩同样要防水、防尘，密闭性必须达IP66以上，因为隧道结构在养护时必需要用高压水喷洗隧道壁面， 因此摄像机本体也须要有一定的防水防尘等级。

中小型水库大坝安全监测系统实践

中小型水库大坝安全监测系统实践 摘要:近年来，随着我国经济的飞速发展，中小型水库大坝工程逐步增多，使得人们对其提出了更高的要求，水库大坝安全问题也日益受到人们的关注。从而各种各样的安全监测系统被应用到中小型水库大坝中来，因为，水库大坝安全监测系统适应了当今大坝安全检监测发展要求，现有监测自动化，克服了传统人工观测精度低、强度大的缺点，确保中小型水库大坝的安全运作。本文主要是对我国中小型大坝安全监测系统进行探讨分析，并提出自己的相应观点。 关键字：中小型水库；大坝安全监测；监测系统；实践 一、中小型水库大坝安全监测系统的现状分析 1、技术问题 随着中小型水库工程不断增多，其建设质量逐步受到人们的关注，水库质量安全直接与当地人们的生命财产安全息息相关。然而，目前我国中小型水库大坝建设大多是技术落后，仍然沿用传统的落后技术。科学技术是水库大坝安全监测的前提，只有采用先进的科学技术，才能保证水库大坝的质量过关，若水利工程监测技术不先进，则很难及时发现大坝结构存在的问题，从而埋下安全隐患。例如，工程管理人员多数依赖于肉眼观察，坝体渗流是内部结构遭受水流冲击引起的渗漏，施工建设中没有按照相关施工建设要求进行施工，从而最终影响水库工程大坝建设质量。 2、制度问题 中小型水库的安全在很大程度上依靠完善的安全监测制度，高效的监测制度是水库的安全性规范，同时也是在中小水库施工中的基础和前提，在中小型水库的施工建设过程中，针对大坝的施工质量和标准所建立的制度，是施工现场负责人在施工现场所制定的，然而在一定程度上忽略了安全监测工作的内容，设置在安全制度的实施上安全防范意识不足，为后期的管理运行带来了障碍。 3、方法问题 中小型水库的安全监测在很大程度上是面向实践的，而不仅仅是纯粹的理论分析和研究。由此，中小型水库的安全监测系统还应在实际的施工过程中进行检验和实践。然而当前，多数中小型水库的施工单位在实际的监测过程中施工方式并不科学合理。并且进入了一个认识的误区，例如认为，水库的安全管理和监测必须依靠强制性的管理才能完成，由此在很大程度上没有考虑到先进设备、先进监测技术以及先进的监测系统的引进等多方面的因素。 二、中小型水库大坝安全监测系统建设策略 随着科学技术的不断发展，人们对中小型水库大坝建设提出了更高的要求与

大坝安全监测的内涵及扩展参考文本

大坝安全监测的内涵及扩 展参考文本 In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each Link To Achieve Risk Control And Planning 某某管理中心 XX年XX月

大坝安全监测的内涵及扩展参考文本使用指引：此安全管理资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进，同时考虑各个环节之间的关系，每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划，并将危害降低到最小，文档经过下载可进行自定义修改，请根据实际需求进行调整与使用。 众所周知，大坝是一种特殊建筑物，其特殊性主要表 现在如下3个方面：①投资及效益的巨大和失事后造成灾 难的严重性；②结构、边界条件及运行环境的复杂性；③ 设计、施工、运行维护的经验性、不确定性和涉及内容的 广泛性。以上特殊性说明了要准确了解大坝工作性态，只 能通过大坝安全监测来实现，同时也说明了大坝安全监测 的重要性。事实上，大坝安全监测已受到人们的广泛重 视，我国已先后颁布了差阻式仪器标准及监测仪器系列型 谱、《水电站大坝安全检查实施细则》、《混凝大坝安全 监测技术规范》、《水库大坝安全管理条例》、《土石坝 安全监测技术规范》等，同时，国际大坝会议也多次讨论 过大坝安全问题［1］。

大坝安全监测是人们了解大坝运行性态和安全状况的有效手段。随着科学技术的发展、管理水平的提高及人们观念的转变，大坝安全监测的内涵也进一步加深。为此，笔者从分析影响大坝安全的因素入手，对大坝安全监测的若干问题进行探讨。 1 影响大坝安全的因素 影响大坝安全的因素很多，据国际大坝会议“关于水坝和水库恶化”小组委员会记录的1100座大坝失事实例，从1950年至1975年大坝失事的概率和成因分析中得出大坝失事的频率和成因分别为：30%是由于设计洪水位偏低和泄洪设备失灵引起洪水漫顶而失事；27%是由于地质条件复杂，基础失稳和意外结构事故；20%是由于地下渗漏引起扬压力过高、渗流量增大、渗透坡降过大引起；11%是由于大坝老化、建筑材料变质(开裂、侵蚀和风化)以及施

水库大坝安全智能监测系统

水库大坝安全智能监测系统 1.建设目标 建立对大坝安全监测各项指标的评价标准，并在此基础上对大坝进行综合评价，回答大坝安全与否这一关键问题。其次，实现对各类监测数据自动采集和实时处理，根据监测数据和评价结果对大坝安全状态进行实时预警。将牵涉到大坝安全的各类数据通过构建统一的数据库进行存储，并通过统一的系统进行调用和管理。 基于此，针对水库砌石拱坝这一特定坝型，在大坝安全智能监测系统中，应用前沿分析技术和经典方法相结合对大坝安全进行综合诊断，通过实施先进的监测手段和设备，提升对大坝安全状态的感知能力，并将系统高度集成，采用独立编码开发，通过对最新算法进行编程，实现核心技术的领先目标，建立一套适合本工程的大坝安全监测预警和实时安全评估系统，争创全国领先水平。同时，通过监测设备标准化拟定、底层数据库规范和技术指标构建、预留开放式系统接口等措施，实现本项目的可推广性，为福建省推广应用该类系统提供引领示范。 2.建设任务 建设大坝安全监测系统监测设备 补充完善水库大坝坝前水温、坝体位移、大坝应变等监测设施，实现数据实时采集处理，并能进行实时分析，实时评价水库大坝。实现水库大坝安全监测信息化、智能化的要求。 建立大坝综合评价系统

现有大坝安全监测项缺乏对监测值的评价标准和综合判断。针对砌石拱坝这一特定坝型的大坝完全监测问题，综合拟定坝体监测项的监控指标，对大坝实时运行情况进行动态评估，评价内容包括位移测值、趋势判断、裂缝计开度变化等控制指标，通过对异常项数的统计给出整体大坝安全度评价标准，并可按时、按需输出系统监测报告，建立一套适合本工程的大坝安全综合评价系统。 大坝安全监测信息集成系统建设 基于分布式数据库、时序数据库、空间数据库、数据仓库等数据库领域与构建技术，建立监测数据、业务数据、基础数据、空间数据、标准库、模型库等大数据方案的主题数据库。实现大坝安全数据的存储、快速访问、计算与分析挖掘，最终在此基础数据库层面上，建立一套大坝安全管理规范框架结构和技术标准解决方案，实现多元数据融合应用，切实提高水库数据运行效率。 建设基础支撑系统 建设大坝数据中心库、视频监控与大坝巡检、大坝安全信息化三维模块展示系统以及配套的相应的软硬件配套设施，调度中心、机房及会商视频环境改造等。 水库防雷接地升级改造 对水库、启闭机房、调度大楼防雷接地进行升级改造，包括电源线路电涌保护、信号线路电涌保护、监控线路电涌保护、智能电涌（雷电）防护监测管理系统和等电位接地改造等。

大坝安全监测

论述大坝安全监测分析与数值模拟在水工结 构中的应用及新进展 一、大坝安全监测分析 1.大坝监测的内容 大坝安全监测的范围应根据坝址、枢纽布置、坝高、库容、投资以及失事后果等确定，根据具体情况由坝体、坝基、坝肩，推广到库区及梯级水库大坝；监测的时间应从设计时开始至运行管理；监测的内容包括坝体结构、地质状况、辅助机电设备及消洪泄能建筑物等。 1.1大坝安全监测的分类 1．1.1 仪器监测 仪器监测是选择有代表性的部位或断面，按需要使用或安装、埋设仪器设备，对某些物理量进行系统的观测，取得反映建筑物性状变化的实测数据。仪器监测的项目主要有“变形监测”、“渗流监测”、“应力、应变及温度监测”和“环境量监测”。随着监测范围的扩展，诸如水力学监测、地震监测、动力监测等一些新兴监测项目不断涌现。 1.1.2 巡视检查 监测技术人员通过目视或借助一些专用设备（如在某些部位安装摄像头，辅设人工巡视专用栈道等）对建筑物现场包括坝体、坡脚、坝肩、廊道、排水设施、机电设备、船闸、航道、高陡边坡等部位进行查看、比较、分析，进而发现建筑物在施工、挡水、运行中可能危及工程安全的异常现象。它弥补了监测仪器仅埋设在指定部位的不足。而且能直观

地发现某些监测仪器不易监测到的非正常现象．提供有关建筑物安全等一些重要信息，是监测系统的组成部分。巡视检查和仪器监测是不可分割的。巡视检查也要尽可能利用当今的先进仪器和技术对大坝特别是隐患进行检查，以早发现早处理。如土石坝的洞穴、暗缝、软弱夹层等很难通过简单的人工检查发现，因此，必须借用高密度电阻率法、中间梯度法、瞬态面波法等进行检查．从而完成对其定位及严重程度的判定。因此，在大坝监测中多数采用两种监测手段结合起来的方法。 1.2大坝安全监测的目的和意义 1.2.1掌握大坝的工作状态。 指导工程的运行管理通过大坝的安全监测及时获取大坝安全的第 一手资料．掌握大坝工作状态，实现对大坝的在线、实时安全监控。在发生异常现象时，分析产生的原因和危险程度，预测大坝的安全趋势。及时采取措施，把事故消灭在萌芽状态中，保证工程安全。 1．2.2 验证坝工设计理论和选用参数的合理性 到目前为止。因实际情况复杂多变，水工建筑的设计尚不能完全与实际情况相吻合，作用在建筑物上的荷载除水压力和自重力，都难以精确计算。因此在水工设计中不得不采用一些经验系数和简化公式进行计算。通过大坝安全监测认识监测物量变化规律，检验坝工基本理论的正确性、设计方法和计算参数的合理性。验证施工措施、材料性能、工程质量的效果。

水库大坝安全监测系统

水库大坝安全监测系统 1. 监测内容、方法及仪器 a. 大坝区降雨强度和雨量监测 采用翻斗式雨量计测量降雨量和降雨强度。 b. 大坝浸润线及坝基渗压监测 通过埋设渗压计来观测坝体的渗流压力分布情况和浸润线位置以及坝基渗 流压力分布情况。 c. 大坝上下游水位监测 通过安装浮子式、振弦式水位计观测大坝的上下游的水位。 d. 大坝坝体位移监测 采用全站仪自动极坐标测量系统监测大坝变形，内外业一体化的工程测量系统可实现无人值守及自动监测。 e. 大坝渗流量监测 在大坝下游设置量水堰，安装量水堰计以监测大坝渗流量。 2. 传感器 可根据实际需求，在监测范围内安装各种传感器。一般常用的有：渗压计、混凝土应变计、应力计、多点位移计、测缝计、水位计、钢筋计、倾角计、测力计、气压计、温度计、压力盒等。 3. 自动监测系统 a. 系统简介 随着计算机技术和电测技术的发展，使得以电测传感器技术为基础的监测项目能实现全天候自动监测。同样，监测系统也具备人工观测条件，通过观测人员携带读数仪或笔记本电脑到各监测站读取数据，并可由人工输入计算机，进入相关数据库。 连续的自动监测可以记录下监测对象完整的数据变化过程，并且实时得到数据，借助于计算机网络系统，还可以将数据传送到网络覆盖范围内的任何需要这些数据的部门。 b. 系统组成 本系统由三部分组成： 1）现场量测部分 2）远程终端采集单元MCU 3）管理中心数据处理部分 c. 系统网络结构 水库大坝安全监测数据采集系统采用分层分布开放式结构，运行方式为分散控制方式，可命令各个现地监测单元按设定时间自动进行巡测、存储数据，并向安全监测中心报送数据。系统MCU之间以及MCU与监控计算机之间的网络通信采用光缆。 安全监测数据采集系统可通过光缆将位于本工程各个监测站内的监测数据 采集上来，然后通过光缆传送到位于管理所的监测中心内的监控主机内。

水库大坝安全评价

水库大坝安全评价 1.工程质量评价 （1）工程质量评价目的和任务是： 1）评价工程地质及水文地质条件； 2）复查工程的实际施工质量（含基础处理结构形体和材料等）是否符合国家现行规范要求； 3）检查工程投入运用以来在质量方面的实际情况和变化，能否确保工程的安全运行； 4）为大坝安全鉴定的有关复核或评价提供符合工程实际的参数； 5）为大坝除险加固提供指导性意见。 （2）工程质量评价需要的基本资料包括： 1）工程地质及水文地质资料； 2）关于基础（含岸坡）开挖、基础处理等工程的设计、施工、监理及验收的有关图件和文字报告等； 3）关于建筑物施工的质量控制、质量检测（查）、监理以及验收报告等资料； 4）工程在施工期及运行期出现的质量事故及其处理情况的有关资料； 5）竣工后历次质量检查及参数测试等资料。 （3）工程质量评价的基本方法有： 1）现场巡视检查法 通过直观检查或辅以简单测量、测试，复核建筑物的形体尺寸、外部质量以及运行情况等是否达到了原设计的要求和功能； 2）历史资料分析法 对有资料的大、中型水库主要是通过工程施工期的质量控制、质量检测（查）、监理以及验收报告等档案资料进行复查和统计分析；对缺乏资料的水库需与原设计、施工人员进行座谈收集资料，并与有关规范相对照，以评价工程的施工质量； 3）勘探试验检查法 当上述两种方法尚不能对工程质量作出评价，或者工程投入运用6～10年以上或运行中出现异常时，可根据需要对建筑物或坝基岩层进行补充勘探、试验或原位测试检查，取得原体参数，并据此进行评价。 （4）水库大坝应复查以下项目的施工质量是否达到了该工程设计施工的技术要求 1）坝基及岸坡的清理； 2）防渗体基础及岸坡的开挖； 3）坝基及岸坡防渗固结及对地质构造的处理；

水库大坝安全监测自动化系统初步设计

甘峪水库大坝安全监测自动化系统初步设计 西安理工大学水利水电土木建筑研究设计院 二O一四年十月

2设计原则与依据 2.1设计原则 （1）监测项目选择、仪器埋设、观测读数、资料整编与分析等符合《土石坝安全监测技术规范》的要求。 （2）密切结合甘峪水库目前的实际情况和1999年11月大坝安全鉴定结论，在监测仪器的布置上突出重点、兼顾全面。 （3）在仪器设备的造型上，遵循可靠、耐久、经济、实用的原则，力求少而精，且利于自动化系统的实施。 （4）在监测仪器、监测技术以及监测方法上力求先进。 （5）重要的监测项目除了自动化采集外，还要有人工手段进行对比测量，以检验自动化测量的正确性和准确性。 （6）系统结构简单、维护方便。 2.2设计依据 本系统设计主要依据的文件有： （1）《水库大坝安全管理条例》国务院颁发1991.3.23 （2）《土石坝安全监测技术规范》SL 551-2012 （3）《大坝安全自动监测系统设备基本技术条件》SL-268-2001 （4）《建筑物防雷设计规范》GB-50027-2010 （5）《甘峪水库大坝工程地质勘察报告》 （6）《甘峪水库大坝安全鉴定报告书》 （7）《户县甘峪水库除险加固工程初步设计报告》西安市水利建筑勘测设计院

3项目总体设计 3.1监测项目 2008年户县甘峪水库除险加固工程对水库增设了大坝的外部监测项目，包括外部变形检测和岸边滑坡体位移监测，在大坝内部未埋设观测仪器，本次设计增设内观项目，依据《土石坝安全监测技术规范》（SL551-2012）,结合水库大坝的实际情况，拟确定以下几方面作为大坝安全监测的主要项目： 一、变形观测（已设） 1.垂直、水平位移 2.坝肩滑坡体变形 二、渗流监测 1.坝体渗流压力 2.渗流量 3.绕坝渗流 三、环境量监测 1.库水位 2.气温、水温 四、入库站水位监测 五、放水洞水位监测 3.2系统结构 甘峪水库大坝安全监测自动化系统选用分布式数据采集系统，分布式数据采集系统主要具有较好的可靠性，通用性强，组态灵活，安装简便，抗干扰性能强等优点，能保证监测数据的连续性，同时具有一定的扩展性。 大坝安全监测自动化系统由传感器、自动测控单元、水库调度中心等组成。具体可参照图3.1。

隧道施工监控、无线远程视频监控系统方案

https://www.wendangku.net/doc/ca17492534.html, 隧道施工无线视频远程监控系统方案 一、隧道监控行业现状 无论是搭建高速公路还是挖掘地铁路线，在很多时候都不免会遇到必须开掘隧道的情况。然而，隧道的建设工作并不是一件容易的事，它不但艰苦而且危险性很高。因此建设单位也必须在保证隧道掘进的质量和速度的同时确保工程处于一个安全的环境之下，以保障工程内器材和人员的安全。 二、隧道监控行业需求 随着隧道挖掘工程的不断深入，隧道内部的环境会发生多种变化，而且大量的挖掘机器、运输车辆以及施工人员也因为工程的进度而加大了出入的频率，隧道内部的长度及复杂程度加大了监控系统布线的困难程度，因此在隧道采用无线监控系统是更好的选择。 为此，设计出一套隧道施工工程专用的无线监控方案，利用该隧道无线监控系统，可以有效提高隧道施工工程的安全系数，对隧道建设过程中进出人员、车辆、隧道内部环境进行实时监控，对隧道投入使用后的交通情况、隧道内部环境、照明、火灾报警等监控环节提供帮助。 三、无线监控系统优点

https://www.wendangku.net/doc/ca17492534.html, ①安装简单，无需布线，因地制宜。 ②工期短，省时省力，维护简单。 ③应用范围广，稳定性好，传输距离远。 ④灵活性高，容易扩展，不易故障。 四、隧道无线监控系统结构

https://www.wendangku.net/doc/ca17492534.html, 1、前端——IP摄像机：用于拍摄隧道内部的情况，常安装在隧道的壁挂上。 2、中端——无线传输设备：隧道建设无线监控系统常见的无线传输设备为2.4G无线网桥和5.8G大功率无线网桥，由于隧道的特殊环境容易产生“隧道效应”，导致设备之间的无线频率相互干扰，因此需要在隧道内部采用两种不同的无线频率：2.4G和5.8G。这两款无线网桥都主要用于监控视频影像的发送和接收。 3、后端——监控显示器+硬盘录像机（NVR）：用于显示和存储监控视频影像。 PS：后端可分“隧道工程监控室”和“工程总部监控中心”，通过互联网将“隧道工程监控室”和“工程总部监控中心”连接，“工程总部监控中心”也能观看隧道的监控影像。

简述大坝安全监测技术探讨

简述大坝安全监测技术探讨 发表时间：2020-03-13T15:20:04.720Z 来源：《福光技术》2019年32期作者：李俊卓 [导读] 在大坝原型中通过利用观测仪器来进行现场测量，以此方式来获取大坝结构变化。本文作者探讨了大坝安全监测技术。 龙滩水电开发有限公司龙滩水力发电厂 547000 摘要：大坝安全监测系统作为一种新型技术，在大坝原型中通过利用观测仪器来进行现场测量，以此方式来获取大坝结构变化。本文作者探讨了大坝安全监测技术。 关键词：大坝；安全监测技术；观测仪器 引言 大型水电站坝址地质条件复杂，多处于高震区和高地应力区，一旦失事，将会给下游人民的生命和财产带来重大损失，因此，对大坝进行安全监测非常必要。为了保障大坝建设以及全生命周期运行过程中的长久安全，100 多年以来，人们一直在探索建设更好大坝的相关理念和技术，大坝的施工与运行管理模式经历了简易工具时代，大型机械化时代，直到今天的自动化、数字化、智能化时代。所谓智能大坝（Idam），是基于物联网、自动测控和云计算技术，实现对结构全生命周期的信息实时、在线、个性化管理与分析，并实施对大坝性能进行控制的综合系统 ; 其基本特征是施工、监测数据智能采集进入数据库，监测数据与仿真分析一体化、施工管理和运行控制实时智能化，减少在大坝结构建设运行过程中的人为干预。 1、工程概况 某水库建立于 1985 年，水库的占地总面积为 160.3 平方公里，并且水库的容量为 4780 万立方米。同时这个水库自从建成到至今，给附近的很多省份和市做出了很大的贡献。但是水库在运行的过程中，也出现了很多方面的问题，例如：在 2005 年，就发生了比较严重的管涌和集中渗漏，这样就很大程度的影响了水库运行的安全，倘若其发生安全事故，不仅会直接影响本市的供水情况，还会造成严重的经济损失。针对这样的现状，水利工作人员对水库进行了排险加固，并且完善了水库安全监测设施，与此同时还采用了比较先进的监测方式对大坝进行监测，这样就可以有效的满足水库大坝的安全监测要求，从而就能确保工程项目的顺利实施和开展。 2、大坝的监测内容 检查观测 检查监测是利用人员本身通过观察、手摸或者利用一些简单的工具对建筑物进行简单的观测。使用仪器观测虽然可以得到更为准确的信息，但一个建筑物的仪器安设点数是有限的，太多的仪器设备不利于经济方面的考虑，另外水工建筑物裂缝、渗水等缺陷部位也不一定反生在仪器设备的观测点上，所以人员的检查观测具有相当重要的地位。有利于及时的弥补仪器的不足，及时的发现异常情况的发生。检查观察主要检测建筑物有无裂缝，在坝脚、迎水坡部位有无塌陷、流土和沼泽化的现象，在伸缩缝部位是否有渗漏，混凝土表面有没有松软、侵蚀的危害，有泄水作用的部位检查有无磨损、剥落金属部位的焊缝、铆钉等是否生锈变形。 仪器的量测 仪器量测既是在相应的建筑部位预设仪器设备，通过规律性的采集数据，来判定建筑物的工作状态。 （1）变形观测变形观测是原型观测中较为重要的一部分，要对土工、混凝土、土坝等建筑物观测水平位移和垂直位移、地基的固结沉降情况、伸缩缝的变形等。（2）渗透观测对于土坝类的渗透观测，浸润线的位置变化情况可以通过孔隙水压力仪来确定，根据结构形式、工程等级以及施工方法和地质情况等定出观测断面，观测断面要能够反应出主要的渗流情况和问题可能发生的地点，根据断面的大小确定测量点数。其他还包括渗流量的观测、绕坝渗流观测、坝基渗压观测、土坝孔隙水压力观测以及渗水透明度观测。对混凝土建筑物的渗透观测还要包括坝基场压力观测和混凝土内部渗透渗透压观测。（3）应力与温度观测以混凝土坝的观测为例，通过在混凝土内部埋设应力应变计和无应力计，来观测混凝土内部因为温度、湿度、化学变化以及应力引起的总应变。无应力计主要用来量测温度、湿度以及化学变化引起的应变，总应变减去这一部分就可以得到有荷载引起的应变，换算成应力，既可得出想要的结果。温度对混凝土坝体也有重要的影响，温度观测要在坝体内布设温度计，在靠近坝体表面、在坝体钢管、宽缝、伸缩缝等附近要加大测点的布设密度，和坝体周围的水文地质条件结合起来，对坝体内部温度的出合理的观测处理。（4）水流的观测 主要对水流形态观测，从而得出水流带给建筑物的作用力，避免不利的水流影响。水流平面形态包括水流的流向、回流、旋窝、折冲水流、翻滚。观测时从泄水建筑物开始向上下游两端一直到水流正常的地方。对于高速水流，要着重观测水流引起的振动、压力以及负压进气量等，观测数据可以提供宝贵的经验资料，为维修维护建立有效的依据。 3、大坝安全监测技术 水库大坝的安全监测，首先应该设计科学的大坝安全监测网络系统，选择合适的测点定时定点对大坝坝体和周边地区进行监测，在洪涝季节，还应该加强人工的观察和巡查。对大坝安全监测进行科学的管理，及时对所测得的数据进行分析，及时发现大坝存在的安全隐患。 大坝安全监测系统的设计 水库大坝的安全问题往往比较隐蔽，如果没有科学的监测系统和相关的仪器设备，有些细微隐变难以及时发现，因此，建立一个科学合理的大坝安全监测自动化网络系统，显得尤为重要。大坝安全监测系统首先应该拥有相关的监测仪器和设备，利用仪器对大坝进行变形监测、渗流监测、应力监测和气象水文监测，同时，还应充分利用现代网络技术，利用大坝安全监测软件和计算机网络技术，将所监测到的相关数据及时自动化反馈到计算机平台上，为专家分析相关数据和资料提供方便。 雨水情数据采集前端 RTU 采集降水、库水位等数据，并按整点或超限上报等方式上报给中心，中心的平台软件将数据汇入到水库群监测数据库（2）图片拍照前端RTU 可通过摄像头对现场定时拍照，并将图片上报中心，中心平台可将图片、雨水情监测量关联查看，以准确了解现场实情（3）数据展示与分析平台可提供 GIS 地图综合数据展示、测站综合数据管理、测站详细监测量管理等多种数据分析与展示方式，便于用户快速了解相关信息，也可对某测站进行深入分析（4）通迅方式中心与前端设备的通信以 GPRS/CDMA 通迅方式为主，短信备份为辅（北斗卫星可定制）（5）数据报表库水位、降水量数据据可以生成曲线及报表，支持打印输出（6）监测站管理中心

大坝安全监测技术研究 廖嘎

大坝安全监测技术研究廖嘎 发表时间：2019-06-21T11:06:56.980Z 来源：《电力设备》2019年第1期作者：廖嘎 [导读] 摘要：保证大坝安全运行的重要手段就是对大坝进行安全监测，并确保大坝安全监测系统能长期稳定、实时、精确及可靠地进行数据的采集。 （广西桂东电力股份有限公司合面狮水力发电厂广西省贺州市 542800） 摘要：保证大坝安全运行的重要手段就是对大坝进行安全监测，并确保大坝安全监测系统能长期稳定、实时、精确及可靠地进行数据的采集。国家在大坝安全监测自动化设备的研制和生产方面投入了大量的人力、物力和财力，从而使我国的大坝安全监测技术得以飞速发展。在发展的同时也暴露了一些问题，传统的大坝安全监测技术仍有待于发展，比如要对传感器的可靠性以及稳定性等方面进行优化，要做到因地制宜地选取适合于大坝的安全监测系统。本文就此展开了论述，以供参阅。 关键词：大坝安全；监测技术 1大坝安全监测的重要意义 大坝建造在复杂的水文地质和工程地质环境中，运行中的大坝不仅承受着巨大的水压力和温度等环境荷载，有时还会受到地震荷载的冲击，工作条件极为复杂。同时，由于材料性能、施工过程中造成的人为影响等因素，随着使用年限的增长，大坝也会出现不同程度的老化、病变和裂缝等问题。这些缺陷或隐患若不能及时被诊断发现并解决，将随时可能影响到大坝的安全运行，严重时还会造成灾难性事故。目前，国内已建成大坝8．6万多座，其中大部分是20世纪50～60年代修建的中小型土石坝，这些大坝或没有布设安全监测设备，或设备仪器落后，其病害十分严重。此外，随着时间流逝，一些早年布置了监测设备的大坝也出现了老化和安全问题。大坝安全监测问题已不容忽视，令人欣慰的是：近年来已得到国家的高度重视。造成大坝失事的原因很多，主要有：（1）坝体泄水能力不足或遭遇超标准的洪水；（2）坝体质量和基础存在问题；（3）其他运行管理方面引发的问题。土石坝失事的主要原因是渗透破坏和坝坡失稳，表现为坝体渗漏、坝基渗漏、塌坑、管涌、流土及滑坡等现象。据统计，在失事大坝中，仅有35%是由于其自身泄洪能力不足，也就是勘测设计中存在洪水计算和防洪能力方面的问题；大部分大坝失事仍是由于其他工程原因或运行管理问题造成的，而这些问题却是可以通过加强安全监测及早发现问题并及时处理解决的。因此，建设和完善大坝安全监测设施重要且必需。 2大坝安全监测系统结构 2.1集中式监测数据采集系统 集中式监测数据采集系统只有一台测控单元，安放于远离测点现场的监控室内，测点现场安装切换单元（集线箱、开关箱），由电缆将传感器信号通过切换单元接入到测控单元中。测量时由测控单元直接控制切换单元，对所有测点的传感器进行逐个测量。这种系统在传感器-切换单元-测控单元之间传送的是电模拟量，且连接电缆一般较长，易于受到干扰，所以对连接电缆的要求较高（芯数、阻抗特性、屏蔽、绝缘电阻等）。集中式系统虽然结构简单，但其可靠性较低，且测量时间长，不易扩展等。当测控单元发生故障时，整个系统运行即告中断。 2.2分布式数据采集系统 分布式数据采集系统由计算机、测控单元及传感器组成。这种系统将集中式测控单元小型化，并和切换单元集成到一起，安放于测点现场，每个测控单元连接若干个传感器，测控单元将监测量变换成数字量，由"数据总线"直接传送到监控微机中。分布式数据采集系统与集中式数据采集系统相比，有下列优点：（1）可靠性得到了提高，因为每台测控单元均独立进行测量，如果发生故障，只影响这台测控单元上所接入的传感器，不会使系统全部停测。（2）抗干扰能力强，分布式数据采集系统的数据总线上传输的是数据信号，因此采用一般的通讯电缆即可，接口方便，抗干扰能力强，目前普通采用的通讯制式有RS-232/RS-485/RS-422。（3）测量时间短，每台测控单元可同时进行测量，系统测量时间只取决于单台测控单元的时间，因此测量速度快，特别适合于那些物理量和效应量变化较快的水工建筑物，能够满足实时安全监控的需要。同时，测量速度快，保证了各测点各类监测量在一个几乎相同的短时间内测完，使监测参数基本同步，便于比较分析。（4）便于扩展，只需在原有系统上延伸数据总线，增加测控单元，就可以在不影响原有系统正常运行的情况下扩展系统，将更多的传感器接入。目前在国内已建成的大坝安全监测数据采集系统中绝大部分是分布式监测数据采集系统。 2.3现场总线式数据采集系统 现场总线技术于80年代初提出，经过近二十年的发展，技术上越来越成熟。现场总线是用于现场仪表与测控系统和监控中心之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、多变量、多点、多站的分布式通讯系统，按ISO的OSI标准提供网络服务，其可靠性高，稳定性好，抗干扰能力强，通讯速率快，造价低，维护成本低。现场总线的基本内容是在测控现场建立一条高可靠性的数据通讯线路，实现传感器之间及传感器与监控计算机之间的数据交换。这条数据通讯线路在传输方面不追求商业计算机网络那种高速度，而把注意力集中在系统的可靠性方面。在可靠性方面，不是简单采用传统的多机冗余方式，而是试图提高网络自身的可靠性。在这种网络中，引入自带测量、状态检测、控制器和数据通讯能力的智能传感器，组成现场总线监测网络，原来前置机的测控功能和数据通讯功能，被下装到传感器中，而原来的系统管理、后台数据处理、系统组态等功能被上装到管理级计算机中。在这种系统中，系统监测功能和监测点可根据需要在网络上的任何一点灵活设置，实现动态组态功能。 3针对大坝安全监测采取的有效措施 3.1加强组织管理工作 部分管理层对大坝的安全监测问题不够重视，他们将工作重心放在了投资建设方面，不能意识到大坝安全监测的重要性。因此，为了防患于未然，需要大力提高管理层对大坝安全性的认识，使其意识到组织管理工作的重要性。管理人员要制定好相关的规章制度，做好考核与监督工作，通过管理使大坝安全监测工作顺利进行，这样才能尽可能避免因人为因素而导致大坝安全监测方面发生的意外情况。 3.2提高水利工程大坝安全监测技术人员的专业素质 目前，我国水利工程大坝的安全监测技术人员都存在专业素质不高的问题，为了加强对我国水利工程大坝的安全监测控制，水利部门要提高安全监测技术人员的专业素质。首先，要定期地对安全监测技术人员进行培训，加强对安全监测技术人员的操作培训，特别是在引进相关的安全监测计算机系统和信息系统等技术的情况下，要保证这些先进系统的运行，就必须提高安全监测技术人员的专业素质，保证技术人员能熟地练操作这些系统，从而更好地对水利工程大坝开展安全监测，保证水利工程大坝的安全运行。