关于目前大坝安全监测自动化问题的讨论

关于目前大坝安全监测自动化问题的讨论

李胜

（湖南省电力公司东江水力发电厂423400）

摘要：大坝安全监测是伴随水利水电工程的迅速发展而发展起来的一门涉及电子、光学、传感器、统计学等多个学科的系统工程。近年来，随着我们国家信息化技术的进步，以及对国外一些先进设备的引进和相关技术的借鉴，对水电站大坝的安全监测逐步实现了自动化。

关键词：大坝；安全监测；发展现状；存在的问题；

大坝安全监测是指对水库大坝在施工和运行过程中进行的现场巡视检查和采用仪器设备所做的观测工作，是保障大坝安全、高效运行的必须工作。在水电站的运行中，水工观测是保证水电站大坝安全运行的重要手段之一，监测系统自动化不但能够大大节省水电工程的人力资源，同时还可以大大提高数据的科学性、及时性与准确性。

一、目前我国水电站大坝安全监测自动化的发展现状

由于水库大坝监测环境恶劣、监测项目多、测点数量多、测点分布范围以及分布不规范等问题，使得水库大坝的安全管理监测就显得极为困难，监测工作极为棘手。而通过设计自动检测系统则可以有效的减少监测工作带来的困难度。20世纪80年代中后期，我国第一批自动化监测项目正式实施，但是由于采集系统在稳定性、兼容性等方面存在很多问题，项目被迫中断。随着电子技术的不断发展，我国认真总结经验教训，大胆创新，终于在90年代中后期有了突破性进展。近年来，随着科学技术的快速发展，我们国家的水电站大坝安全监测自动化不断引进先进的技术和方法，使得大坝安全监测能力也有了较大幅度的提升，不但提高了监测精度，还改善了监测条件，同时还减轻了劳动强度。与此同时，国家各个部门也制定了相关制度，以保障和推进我国大坝安全监测的发展。虽然在大坝安全监测自动化方面取得了很大的成绩，但仍存在一些的问题。

二、我国水电站大坝安全监测自动化在发展过程中出现的问题

（一）规划设计方面存在的问题

（二）应用过程中出现的问题

（1）监测项目不全面。目前我国除了巨型水电工程能实现全程安全监测以外，其它的工作只能在部分环节开展自动化安全监测。水电站大坝安全监测需要哪些数据，就监测哪些数据；出于成本的考量，放弃一些不重要的数据监测，仅监测重要的数据。这种安全监测方法会漏掉一些监测的细节，可能会埋下安全监测的隐患。当前我国水电站大坝安全监测的重点主要有变形监测、渗流监测。

（2）自动化程度不高。安全监测是在及时准确发现大坝安全隐患的前提下进行的，在监测资料数据及大坝形态分析结果的基础上预测大坝安全状况的发展及其速度，确保人们有足够的时间采取有效措施安全转移。但目前大多数大坝还没有达到能对安全运行进行实时监控的程度。

（3）数据利用不足。水工观测记录资料是指导水电站运行的重要资料之一。目前水电厂水工观测人员对观测资料整理分析工作内容包括月报表、日常资料整编以及年度观测成果初步分析等，分析评价深度只停留在短期的定性分析，缺乏系统性与综合性，使观测成果不能完整、客观地反映大坝安全状况。在水工监测中自动化设备的应用，为数据采集工作提供了极大的便利，大大提高了数据采集工作的可靠性以及数据传输的速度。

三、加强水电站大坝安全监测系统自动化的措施

（1）科学规划设计

水电站大坝的建设要与监测紧密结合，在大坝建设的时候，就要考虑到全程监测的问题，把安全监测纳入水电站大坝建设的体系。避免盲目上项目，并且在进行仪器选择时应该考虑稳定、成熟的仪器。在开展设计时，应该把握以下几个原则。一是实用性。即从实际出发，以满足水利水电工程监测数据处理、综合信息管理、关键测点评判的需要来进行系统功能设计。二是先进性。即通过高性能的计算机网络环境，采用先进的数据库管理软件、开发软件、图形处理软件及数据处理方法来实现系统功能。由于计算机的普遍使用，已有许多单位采用微型机作数据采集、数据转换，并复制出各种成果报表和曲线。各自建立了包括监测资料的存储、管理、分析、制表、作图等功能在内的离线管理分析系统，其主导思想是将数据库、管理系统和分析处理程序紧密相结合，既便于数据管理，又避免了分析软件和数据的重复调用，实现了数据处理、解释、存储管理的自动化。三是实时性。将自动化监测的数据和人工（半自动化）监测数据及时导入到系统，实时对各种数据进行分析处理，监控水利水电工程的运行工作性态。

（2）加强知识培训

为了使监测人员全面掌握大坝自动化系统,便于今后的运行维护,对人员的培训工作要抓早、抓实。技术人员不但要了解系统的基本原理,还应在系统的安装调试全过程跟班操作,掌握基本的维护保养技能,以便在系统出现故障时能自行修复。在实现监测自动化后，还应该适当保留人工监测方式，从而保证当自动化系统发生故障时，能测得人工监测数据，以保证资料的连续性。并且适当地保留人工监测方式，还可以开展人工和自动化监测数据的对比，对监测数据定期校测。

四、结束语

大坝监测自动化系统建设能够帮助我们及时发现异常情况，及时采取措施，减少事故的发生。目前人们提出了集成化、智能化、精细化监测系统的构想，如果能实现这一构想，未来的水电站大坝就能实现全程化、重点化、精细化、动态化的监测。如何加强大坝安全监测系统的实时性、无人化、自我诊断能力、预警预报能力以及提高监测设备的精度和稳定性仍然是今后研究的重要课题。

参考文献：

[1]李忠峰.水电站安全监测中存在的问题及对策[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2005（2）.

[2]陈文燕，朱林，王文韬.大坝安全监测的现状与发展趋势[J].电力环境保护，2009.12.

[3]方卫华.国内外水库安全管理与大坝安全监测现状与展望[J].水利水文自动化.2008（4）.