水庫大壩安全監測
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關鍵字：水庫大壩 監測
1.監測工作的目的
大壩安全監測的目的和意義眾所周知，大壩安全監測有校核設計、改進施工和評價大壩安全狀況的作用，且重在評價大壩安全。
2.大壩監測工作的主要內容
1）大壩區降雨強度和雨量監測；
2）大壩浸潤線及壩基滲壓監測；
3）大壩上下游水位監測；
4）大壩壩體位移監測。
3. 監測內容、方法及儀器
3.1 大壩區降雨強度和雨量監測
采用智能”數字翻轉式雨量計做為降雨量和和降雨強度的可靠測量。
3.2 大壩浸潤線及壩基滲壓監測
為了解壩體和壩基的滲流壓力，通過埋設滲壓計來觀測壩體的滲流壓力分布情況和浸潤線位置以及壩基滲流壓力分布情況。
3.3 大壩上下游水位監測
為了了解大壩上下游水位情況，分別設置振弦式通氣水位計來觀測大壩的上下游的水位。
3.4 大壩壩體位移監測
大壩壩體地表位移監測是為了了解大壩地表水平變形和垂直變形情況。監測儀器采用了全站儀自動極坐標測量系統，正是這一新技術下的內外業一體化的工程測量系統取代傳統ME5000精密測距儀，可以實現無人值守及自動進行監測預報的系統。
3.５ 傳感器
可根據實際需求，在監測范圍內安裝各種傳感器。一般常用的有：
滲壓計、混凝土應變計、應力計、多點位移計、測縫計、水位計、鋼筋計、傾角計、測力計、氣壓計、溫度計、壓力盒等。
4. 遠程自動監測系統
4.1 系統簡介
隨著計算機技術和電測技術的發展，使得以電測傳感器技術為基礎的監測項目能實現全天候自動監測，如本項目中使用的各種傳感器都可以實現自動監測。同樣，監測系統也具備人工觀測條件，通過觀測人員攜帶讀數儀或筆記本電腦到各監測站讀取數據，并可由人工輸入計算機，進入相關數據庫。
連續的自動監測可以記錄下監測對象完整的數據變化過程，并且實時得到數據，借助于計算機網絡系統，還可以將數據傳送到網絡覆蓋范圍內的任何需要這些數據的部門。
4.2 系統組成
本系統由三部分組成：
1）現場量測部分
2）遠程終端采集單元MCU
3）管理中心數據處理部分
4.3 系統網絡結構
水庫大壩安全監測數據采集系統采用分層分布開放式結構，運行方式為分散控制方式，可命令各個現地監測單元按設定時間自動進行巡測、存儲數據，并向安全監測中心報送數據。系統MCU之間以及MCU與監控計算機之間的網絡通信采用光纜。
安全監測數據采集系統可通過光纜將位于本工程各個監測站內的監測數據采集上來，然后通過光纜傳送到位于控制樓的監測中心內的監控主機內。
5.系統硬件具備的特點
1)高品質：專門為水電市場開發的DT515/615型智能數據采集器A/D轉換達到15位，可以保證高精度；且通過了EMC電磁性認證和CE安全性認證，可以保證抗干擾性以及安全環保的特性，同時也保證了長期工作穩定性。
2)高適應性：耐低溫能力，正常工作寬溫度范圍-45℃～+70℃，可以保證惡劣的工作環境；高電壓測試能力，正常測量寬量程范圍±100V，可以保證傳感器的兼容性。
3)高兼容性：可同時連接水電安全監測的各種儀器，包括弦式儀器、差阻式儀器、壓電式儀器、4-20mA電流式儀器、水位計、雨量計、熱電偶、熱敏電阻、鉑金電阻等。
4)便攜特性：采集儀器具有體積小巧、便于攜帶的特點，重量僅幾公斤，施工期間可代替多種傳感器信號的讀數儀使用，后期同時可作為自動化測控單元的采集模塊使用。
5)防潮特性：數據采集器的所有電路板都經過防潮處理，正常工作濕度范圍可達85%；同時外部具有工業級保護機箱，可以充分保證在水電現場惡劣環境下正常工作。
6)防雷特性：采用專用電源防雷器對電源進行電涌防護，輸入信號接入最大通容容量5KA的信號防雷板進行防雷保護，保證水電現場野外工作的能力。
7)供電靈活性：內部具有電池，可以保證外部供電缺失下測控單元正常工作；同時儀器具有自動休眠模式，整個采集低能耗，可以保證長時間進行工作及不間斷性；外部電源可以選擇工業電源、直流電源、蓄電池、太陽能板等。
8)內部存儲特性：內部具有512K的內部存儲器，同時可以最大擴展到4M外部存儲卡，可以保證外部實時監控出現意外情況下數據的完整性。
9)通訊方便特性：每個測控單元預留RS232直接通訊接口，同時可以方便組成485或TCP/IP的光纖網絡，充分保證水電監測現場的調試方便性及自動化遠程通訊能力。
10)協議開放特性：儀器基于文本的指令語言簡單，兼容各種編程語言，同時可以方便地進行數據庫的交互，保證后期自動化軟件的二次開發方便性。
11)性價比優：具有容量大、價格低的特點，一個監控單元最多可直接接入90只弦式儀器，保證水電監測的性價比最優。
６.監測系統軟件的功能特點
本監測系統是專為大壩安全監測提供最優惠的解決方案，其基本的功能有：
1）可實時遠程監測大壩的各測試參數，可根據需要設定采集頻率、測點數據，對原始數據可進行各種計算。
2）可對水庫大壩的采集數據進行專業評估，按水利專業要求進行相關的數據的計算、評估與處理，以適應各種評測模型的需要。
3）數據能夠以各種數據庫形式保存并可進行歷史數據查詢，還可以直接生成EXCEL或其他形式報表。同時數據可實時保存到網頁報表中，提供網頁遠程瀏覽各種數據。
4）數據可以以圖形方式顯示，包括時間歷程曲線圖、X/Y坐標圖、模擬圖、直方圖等形式。
5）具有數據越限報警功能，現場即時上傳報警信息時，主機會出現明顯的報警畫面和報警信息，同時還可提供各種聲光報警等多媒體提示。
6）實現對系統信息打印的功能，支持對圖形、報表、曲線、報警信息、各種統計計算結果等的打印。
7）在線編輯、維護、修改、擴展功能。系統硬件和軟件都滿足開放性標準的要求，滿足今后系統在硬件節點的增加、數據庫容量的擴充、系統軟件功能的增強等方面的要求。
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