大坝监测自动化存在的问题与展望探讨

1、大坝监测自动化存在的问题与展望探讨大坝监测自动化存在的问题与展望探讨 引言 20世纪60年月，国外已经开始研制大坝安全监测自动化设备，如意大利结构与模型试验讨论所ISMES研制的微机帮助监测系统MAMS、美国CampbellScientific 的CR-10 系统等。我国于20世纪80年月末开始大坝安全监测自动化工作，大坝安全监测自动化技术逐步成熟，并建立了相关的技术标准。目前，涉及大坝安全监测自动化的国家标准有大坝安全监测系统验收规范GB/T22385-2021，水利行业规范有大坝安全自动监测系统设备基本技术条件SL268-2021和混凝土坝安全监测技术规范SL601-2021等。1 自动化

2、的定义自动化Automation是指机器设备、系统或过程生产、治理过程在没有人或较少人的直接参加下，根据要求，经过自动检测、信息处理、分析推断、操纵操纵，实现预期目标的过程。大坝安全监测自动化是接受传感器、数据采集装置、计算机软硬件等仪器设备，在无人或少人参加状况下，实现大坝安全监测信息自动化采集和分析，为水库安全治理提供决策根据的过程。2 大坝安全监测自动化的目的通过大坝安全监测自动化，实现大坝安全监测信息化和大坝安全快速分析，降低大坝安全监测工作本钱，提高信息沟通效率，便于开展远程咨询和专家会商，为水库安全运行治理提供技术保障。3 安全监测自动化的功能3.1 数据采集数据采集装置具有巡测、

3、选测和定时测量功能。3.1.1 巡测数据采集装置在接收到监控计算机巡测指令后，对全部传感器进行测量，并将测量数据发送至监控计算机。3.1.2 选测数据采集装置在接收到监控计算机测量某个传感器指令后，对指定传感器进行测量，并将测量数据发送至监控计算机.3.1.3 定时测量数据采集装置依据设定的开始时间和时间间隔计算测量时间，一旦到达测量时间，数据采集装置对全部传感器进行测量，并将测量结果保存至数据采集装置的内存中，等待监控计算机上线后取数.3.2 現场数据通信与远程通信监控计算机与数据采集装置之间能够进行双向数据通信，监控计算机可向数据采集装置发送指令，数据采集装置可向监控计算机发送指令执行状况

4、和监测数据。远程信息治理计算机与监控计算机之间能够进行双向数据通信，远程信息治理计算机可猎取监控计算机上的监测数据，监控计算机也可猎取远程信息治理计算机上分析结果和监控指标等。3.3 数据存储和备份数据采集装置对传感器进行测量后，测量数据能够保存在数据采集装置中，在发送至监控计算机后或接收到删除指令后，才会删除数据。监控计算机在接收到监测数据后，将监测数据存储至数据库，并对监测数据进行定期备份。3.4 掉电爱护数据采集装置在外部供电中断后，仍能运行几天时间，并能接收监控计算机指令进行测量。监控计算机在外部供电突然中断后，仍能运行一段时间，以便保存数据和关机，幸免数据丢失和计算机损坏，特殊是幸免

5、因突然断电造成计算机硬盘损坏。3.5 网络安全防护监控计算机或信息治理计算机如与局域网或公网互联，需安装硬件防火墙或网络安全爱护软件，如接受网络安全爱护软件需要定期升级。同时，数据采集软件和信息治理软件能对用户进行验证，防止非法用户访问，幸免不当操作造成数据丢失。3.6 自检、自诊断数据采集装置在开机或接到自检指令时，能进行自检、自诊断，并将诊断结果发送至监控计算机。自检内容包括数据采集装置内部温度、工作电压、充电电压、采集模块数量、采集模块类型等。3.7 防雷及抗干扰监测自动化系统具有避雷措施。观测房和中心操纵站等建筑物要安装避雷针或避雷带，幸免设备遭受雷击。全部由室外引入室内、与设备链接的

6、线缆均要接入避雷设备，幸免设备遭受感应雷击。其中电源线应接受多级防雷措施。数据采集装置还应具有抗电磁干扰能力，幸免测量时因电磁波干扰造成测量数据不正确。3.8 数据异样报警当测量数据异样时，数据采集装置或数据采集软件能够以文字、语音或光电等方式报警。数据异样状况包括测量数据缺失、超过仪器量程、数据变幅过大、超过工程安全同意值等。3.9 信息治理监测自动化系统除了具有数据采集功能，还应具有信息治理功能。信息治理软件能够对监测信息有效处理和治理，能够对监测数据进行增、删、改等操作，特殊是能够录入人工测量数据;具有打印报表、绘制图形等资料整编功能;具有特征值统计、统计模型建立等资料分析功能。4大坝安

7、全监测自动化的作用与意义4.1 实现大坝安全监测信息化治理随着计算机和网络技术的快速进展，各级水行政主管部门、水库上级主管部门和水库治理单位逐步实现业务治理信息化和办公自动化。假如大坝安全监测仍接受人工监测和手工录入数据方式，将严峻影响安全监测工作效率和安全监测信息共享。大坝安全监测信息直接存入数据库，接受信息系统技术对其进行治理，实现大坝安全监测信息化，提高水库安全治理水平。各级水库治理人员通过计算机网络能够实时猎取大坝安全监测信息，准时把握大坝安全现状。4.2 实现大坝安全快速分析 大坝安全监测的目的是准时把握大坝安全现状和进展趋势。要把握大坝安全现状和进展趋势需准时对大坝安全监测数据进行

8、快速分析，而大坝安全监测数据快速分析依靠于监测数据的实时性、精确性和完好性。由于大坝安全监测点多，监测部位交通不便，人工采集工作量大、耗时长，难以到达监测实时性。而大坝安全监测自动化系统能够按规范要求实时采集监测数据，准时进行数据处理，并将数据存入数据库。人工采集数据时，在测量和数据录入过程中，会由于操作人员的疏忽而产生人为误差。而且受天气、交通、制度、责任心等诸多主客观因素影响，人工采集很难保证监测数据的连续性和完好性。而大坝安全监测自动化系统可24 h全天候不间断工作，保证监测数据的连续性和完好性。拥有实时、精确和完好的监测数据后，大坝安全信息化治理系统可接受大坝安全分析技术对其进行实时、

9、快速分析，使缺少技术治理人员的水库基层单位也能准时把握大坝安全现状。4.3 降低大坝安全监测工作本钱大坝安全监测数据改变缓慢，监测数据采集不肯定需要连续进行，两次监测时间间隔可以较长，但每隔一次监测工作应尽可能地同步完成，这给检测技术人员的配置带来了肯定困难。假如监测人员支配较多，工作量不飽满，导致水库运行治理本钱上升;假如监测人员支配较少，在汛期或发生突发事件时，难以快速完成整个监测工作，影响水库安全运行治理决策工作。大坝安全监测自动化系统能够快速完成大坝安全监测工作，不仅提高工作效率，还削减工作人员，降低工作本钱。4.4 提高信息沟通效率，便于开展远程咨询由于水库基层治理单位技术人员较少，缺少大坝安全方面的专家，在发觉大坝安全隐患或发生突发事件时，往往需要上级治理部门或大坝安全治理技术支撑机构的专家提供远程咨询或专家会商。大坝安全监测自动化系统将大坝安全监测信息存入数据库，数据已结构化，有利于各方专家进行监测信息沟通，提高信息沟通效率，便于远程咨询和专家会商