某水库大坝安全监测自动化系统设计与施工

东张水库位于福建省福清市龙江中游，坝址在福清市宏路镇真丰村，坝址以上控制流域面积200Km2，总库容2.06亿m3，是一座以农业灌溉、工业及生活供水为主，兼有防洪、发电、旅游、养殖等综合利用的大（二）型水利工程。

枢纽工程由拦河坝、溢洪道、输水洞和坝后电站组成。

拦河坝为混凝土宽缝重力坝，•坝顶长度210m，最大坝高38.5m。

工程建成以来，坚持按有关规定进行观测，积累了大量的观测资料，但经过了四十年的运行，亦出现了一些问题，即：监测手段落后、监测仪器设备陈旧老化、监测误差较大以及无监测资料整编等，不能准确及时的保障大坝安全运行。

从而实现了大坝安全的自动化监测。

一、大坝自动化监测设备大坝自动化监测系统由中方、加拿大两套设备组成。

1）加方监测系统：传感器共有58个，包括钢弦式渗压计28个，三向测缝计10个，垂线坐标仪7个，上游水位计1个，下游水位计2个，超声波水位计2个，雨量计1个，坝温计3个，水温计3个，气温计1个。

首先，系统通过MCU采集各种仪器测量到的数据，并将测量数据储存到硬盘上名为SQLDATA1.DB的数据库文件中。

其次，采用DSM_UPDATE软件将GEO NET采集的数据从SYBASE数据库格式转化为ACCESS数据库格式，从而使测量数据可以直接被DSM数据管理软件所使用。

最后，由DSM软件具体完成过程线绘制、报表生成及打印等功能。

2）中方监测系统：采用南京水利水文自动化研究所生产的DG-2000型分布式大坝监测系统。

分布在坝顶各监测部位的16台监测仪器用电缆接入4台MCU-1M型测控装置，测控装置通过通讯电缆连接，电源电缆从中央控制装置引到各测控装置，按总线拓扑结构组成监测网络。

二、大坝自动化监测工作原理1、加方监测系统布置位置及其仪器工作原理⑴．监测数据自动采集：可对垂线坐标仪、渗压计、三向测缝计、雨量计、水温计、气温计、上下游水位计、超声波水位计等各种传感器采取自动监测（自报式）和强制监测（应答式）的方式进行巡测、选测和人工测量。

⽢峪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。

一、工程概述本工程为某水库安全监测设施建设工程，主要内容包括：大坝安全监测系统、雨水情测报系统、视频监控系统、通信系统等。

工程位于我国某省，水库大坝总长XX 米，坝高XX米，库容XX亿立方米。

工程总投资XX万元，工期为XX个月。

二、施工准备1. 施工组织（1）成立工程指挥部，负责工程的组织、协调、指挥和监督工作。

（2）设立项目管理部，负责工程的施工、进度、质量、安全、材料、设备、资金等管理工作。

2. 施工人员（1）根据工程需要，配备各类专业技术人员，包括：工程师、技术员、施工员、质检员等。

（2）对施工人员进行岗前培训，提高施工技能和安全意识。

3. 施工材料（1）根据工程设计要求，采购各类施工材料，如：传感器、通信设备、监控设备、检测仪器等。

（2）确保材料质量，符合国家标准和行业规范。

4. 施工设备（1）根据工程需要，租赁或购置各类施工设备，如：挖掘机、装载机、起重机、测量仪器等。

（2）确保设备性能良好，满足施工要求。

三、施工工艺1. 大坝安全监测系统施工（1）在大坝关键部位安装传感器，如：位移传感器、沉降传感器、渗流传感器等。

（2）敷设监测线路，确保线路安全可靠。

（3）设置数据采集终端，实时传输监测数据。

2. 雨水情测报系统施工（1）在水库上游、下游、库区设置雨量计、水位计等设备。

（2）敷设通信线路，确保数据传输稳定。

（3）设置数据采集终端，实时传输雨水情数据。

3. 视频监控系统施工（1）在水库大坝、库区等关键部位安装摄像头。

（2）敷设通信线路，确保视频信号传输稳定。

（3）设置监控中心，实时监控水库大坝及库区情况。

4. 通信系统施工（1）敷设通信线路，确保各监测系统数据传输稳定。

（2）设置通信设备，如：交换机、路由器、防火墙等。

四、施工进度安排1. 施工前期：准备施工组织、人员、材料、设备等，完成招投标工作。

2. 施工阶段：按照施工工艺进行施工，确保工程进度。

3. 质量检验：对施工质量进行检验，确保工程符合国家标准和行业规范。

图 !某大坝安全监测自动化系统工程进度计划网络某大坝安全监测自动化系统工程工作项目元器件仪器设备元器件检验模块单板数据采集购置老化筛选率定制作测试单元装配, - . / 0 1!$ 5!$ !$ 55·!"·四川水利!""#$ %&$ # 混凝土六方块在堤防工程上的运用李悦’ 四川省内江水利电力建筑勘察设计研究院，内江市，()*"" +【摘要】根据四川地区的实际情况，考虑堤防工程建设与城市美化相结合，内江城区坝式堤防迎水面采用混凝土六方块衬砌，既取得了较好的经济效益，又获得了良好的社会效益。

本文主要介绍六方块衬砌设计与安砌施工，并总结出衬护特点，宜于推广。

【关键词】坝式堤防护坡材料混凝土六方块堤防工程随着社会经济的发展，人们对城市居住环境的地处四川腹部丘陵区的沱江流域，沿江有金堂、要求也越来越高，在城市堤防工程的建设中，不仅要简阳、资阳、资中、内江、富顺、泸州等中等城市，堤防考虑一般的防洪排涝作用，还应考虑美化城市的作工程建设十分重要。

沱江流域在地质条件上属红层用。

本文就城区坝式堤防迎水面采用混凝土六方块地区，岩层出露为砂、泥岩互层，节理裂隙发育，抗风衬砌进行探讨。

化、抗冲蚀能力差，条 ’ 块 + 石标号较低。

将此类石料问题的提出用于城区坝式堤防迎水面衬砌，不仅强度低，抗压能*$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$*进行分阶段验收，是确保系统质量的关键。

如对于电缆、元器件、渗压计等外购仪器设备，在购置前就要制定针对具体环境和测点的质量标准。

如电缆结构、外包材料、芯线电阻、绝缘电阻、防水性能就是电缆性能指标。

能否在现场环境下保持系统长期稳定性，是确定上述指标的依据。

同样，在单板测试、出所检验、分阶段验收、初步验收、最终验收，都应有明确的验收人、验收程序、验收性能指标。

浅谈水库大坝安全监测自动化建设摘要：随着社会的进步，国内水利工程的数量和水利工程的建设规模不断增加，社会各界也表现得越来越关注水库大坝的施工质量。

为了提高水库大坝完成建设投入运营后的使用安全性，安全监测自动化系统的应用是十分重要的。

关键词：水库大坝；安全监测自动化；应用1自动化监测系统的测点选择通常来说，在确定自动化系统测点的过程中，首先要考虑的是自动化监测系统能否实现，其次还应该考虑自动化系统实际使用规模。

选择自动化监测系统测点一般有两种选择方式：①方案一：将变形监测仪以及渗流监测仪安装到自动化系统中；②方案二：将所有不受干扰、可实现监测功能的仪器（比如渗流监测仪）接入自动化系统中。

2水库大坝中安全监测自动化系统的应用方法2.1在保证建设施工秩序中的应用在水库工程的建设规划中，设计者需要先做好对周围环境的勘探工作，确保自身能够全面掌握工程的具体情况，这样才能保证工程规划设计的合理性，避免出现设由于设计不合理导致的施工操作混乱，提高工程建设施工的秩序性。

但由于部分水库建设地的环境比较恶劣，加之工程本身就具有一定的复杂性，使监测活动存在一定的难度和危险性，此时，工作人员采用安全监测自动化系统，不仅能够大幅度保障监测者的安全，同时还可以避免人工操作带来的误差，优化监测结果的可靠性，使设计人员能够全面、准确、明确、详细的掌握大坝运行状态，确保施工规划设计内容条理清晰、全面系统、秩序井然，提升工程建设水平。

此外，设计者可以将大坝安全监测数据存储至数据库中，使数据结构化，然后将数据信息传送给各方面的专家，实现远程咨询，提高信息沟通的效率，有助于及时校正工程施工设计方案，深入优化设计方案的科学性和可靠性，保证后续建设施工的秩序。

2.2在提高建设施工准确度中的应用在传统的人工巡查和摄像头监控组成的安全监测系统中，由于其中存在大量的人工参与，因此监测结果往往受到工作人员技术水平、自然环境、设备稳定性等多方面的因素干扰，准确性和可靠性相对较弱，而工作者借助先进的大坝安全监测自动化系统，能够大幅度降低各项主观、客观因素的影响，提高监测结果的精准度，保证建设工程的正确施工。

第３７卷第３期红水河Ｖｏｌ．３７Ｎｏ．３２０１８年６月ＨｏｎｇＳｈｕｉＲｉｖｅｒＪｕｎｅ．２０１８云表水库大坝安全监测自动化系统设计蓝㊀刚，何令祖，涂㊀旭（广西壮族自治区水利科学研究院，广西㊀南宁㊀５３００２３）摘㊀要：文章针对云表水库监测设施不完善㊁水库管理手段落后的现状，结合坝址地形㊁水文气象及流域等实际情况，通过对云表水库大坝安全监测自动化系统工程的建设，采用最新无线广域网Ｇ云平台自动化观测的先进技术，结合人工校核的方法，及时收集㊁记录㊁整理和分析各项安全监测数据，以达到实时掌握水库的运行状况的目的㊂监测系统自投入运行以来，运行状况良好，为水库的安全运行和科学调度提供了科学依据，水库的运行管理基本实现 无人值班㊁少人值守 ㊂关键词：云表水库；大坝安全监测自动化系统；设计中图分类号：ＴＶ６９８文献标识码：Ａ文章编号：１００１－４０８Ｘ（２０１８）０３－０００７－０５１㊀工程概况云表水库坝址位于广西横县云表镇山口村，珠江流域郁江水系镇龙江一级支流云表河中下游，地处东经１０９ʎ１８ᶄ，北纬２２ʎ５７ᶄ，距横县县城５０ｋｍ，距云表镇政府所在地９ｋｍ，距云表河口３０ｋｍ，水库集雨面积３１．７ｋｍ２㊂水库大坝设计洪水标准采用１００年一遇洪水设计，１０００年一遇洪水校核［２］㊂正常蓄水位１０１．４０ｍ，设计洪水位１０４．９６ｍ，相应溢洪道下泄流量３７５ｍ３／ｓ，校核洪水位１０６．１６ｍ，相应溢洪道下泄流量为５９８ｍ３／ｓ，溢洪道消能防冲设计洪水重现期采用３０年一遇㊂水库总库容３８２０万ｍ３，调洪库容１３９８万ｍ３，有效库容２３４２万ｍ３㊂水库原设计灌溉面积０．４７万ｈｍ２，其中贵港市０．３３万ｈｍ２，横县０．１３万ｈｍ２；有效灌溉０．３４万ｈｍ２，历年最大实灌０．３４万ｈｍ２（１９６６年）㊂１９６９年贵港市（原贵县）在其上游１２．５５ｋｍ处兴建甘道水库，拦截了云表水库上游５２．５ｋｍ２汇流面积，水量通过甘道水库调节后引到相邻流域的鲤鱼江发电，甘道水库泄洪仍进入云表水库，甘道水库建成后，云表水库的入库水量大为减少，但仍担负原来设计的０．２４万ｈｍ２灌溉任务，由于水量不足影响渠尾灌区的灌溉，近年实灌约０．１１万ｈｍ２㊂坝后电站总装机２ˑ２００ｋＷ㊂云表水库大坝安全监测自动化系统建设前状况如下：１）工程监测设施建设不完善㊂云表水库枢纽共有１座主坝㊁２座副坝和１座溢洪道，目前大坝和溢洪道均没有安全监测设施，库区甘道 云表区间仅有１个雨量站（云表站），且位于河谷地带，存在雨量站网密度不足和代表性差的问题，且观测设施陈旧落后，报汛通信经常出现故障，难以确保收集资料的可靠性和有效性㊂由于缺少监测设施，无法收集云表水库的各项工程安全数据，给工程造成很大安全隐患㊂２）水库管理手段落后，还处于原始的人工管理㊂目前云表水库在水库自动化监测系统建设及投入方面还是一片空白，没有建立计算机网络管理系统，各方面的工程观测数据均为人工采集㊁整理㊁分析和记录，然后存档归案，报上级管理部门，方法既费时费力，又不能及时反映出水库的实时运行情况㊂２㊀系统建设的必要性２．１㊀工程安全运行方面云表水库主坝下游有云表㊁三里㊁五里等三个乡镇，还有Ｇ２０９呼北线㊁Ｇ８０南梧高速㊁０．４７万ｈｍ２农田等㊂云表水库的安全运行直接影响到地区的稳定性，对当地工业㊁农业及城乡建设发展有不可替代的作用，也直接关系到人民群众的生命财产安全，关系到经济建设的健康发展，是水库安全运行工作的保证㊂㊀㊀收稿日期：２０１８－０１－２２；修回日期：２０１８－０２－２８㊀㊀作者简介：蓝㊀刚（１９８８），男，广西巴马人，工程师，研究领域：大坝安全监测㊁水利信息化㊁水环境㊁农田水利工程㊁山洪灾害防治，Ｅ－ｍａｉｌ：７１０２２４４５８＠ｑｑ．ｃｏｍ㊂７㊀红水河２０１８年第３期２．２㊀工程管理方面云表水库安全监测自动化系统建设前，监测设施不完善，水库的管理条件比较落后，相关管理人员配置不足，工作强度大，严重影响到工作效率，同时由于长期缺少观测资料，无法实时掌握水库的运行状况，存在安全隐患㊂自动化系统的建设可使云表水库走向科技信息的道路，同时减轻水库管理人员的工作负担，改善管理条件㊂２．３㊀水资源管理及经济效益方面水库对水资源的调节㊁支配在横县当前水资源紧缺的状况下甚为重要，云表水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪㊁养殖作用的中型水利工程，只有对水库的水资源情况有了充分的了解，才能科学㊁合理地利用水资源㊂而目前由于云表水库的管理还处于人工管理阶段，对水库水资源的情况无法及时充分地了解，造成不能合理地调配水资源，这在一定程度上浪费了现有的水资源㊂因此，要改变这一落后的面貌，必须通过建设一整套完善的水库工程自动化监测系统，对水库水资源进行实时监测，对监测所得的数据进行科学分析，才能制定出合理可行的水资源调配方案㊂由此可见水库工程监测自动化系统的建设是很必要的，它不仅能够使水资源得到充分的利用，而且还能够提高水库的经济效益，充分有效地发挥水库的综合功能㊂３㊀系统建设内容和规模根据横县云表水库目前存在的各种问题及各级部门的管理需要，根据水库管理相关规范规定及目前水利系统科技发展情况，本系统的设计主要包括大坝安全监测系统㊁水情自动测报系统等建设内容㊂３．１㊀大坝安全监测系统大坝安全监测主要考虑主坝及２号副坝的监测，监测内容主要包括主坝的水平和竖向位移监测㊁渗压监测㊁渗流量监测及水温监测㊂３．２㊀水情自动测报系统水情自动测报系统主要通过ＧＰＲＳ通信设备进行数据传输，计算机系统进行数据分析㊂站网规模为：１ʒ３（即１个中心点㊁３个遥测站）㊂３．３㊀中心站中心站设在云表水库管理所，主要提供工程防汛㊁工程调度管理等会议人员集中观看大屏幕上演播的各水库大坝安全监测㊁水情自动测报系统分析成果及水库介绍等情况㊂建设内容主要包括机房的装修㊁电缆布线㊁相关设备的购置及安装等㊂云表水库大坝安全监测及水情自动测报系统总体结构如图１所示㊂图１㊀系统总体结构图４㊀系统设计４．１㊀大坝安全监测系统本系统监测项目主要有水库枢纽的巡视检查㊁大坝表面变形监测㊁渗流监测㊁水温监测㊂本文主要介绍变形监测及渗流监测㊂４．１．１　变形监测本工程的大坝变形监测为主坝和２号副坝表面变形观测的设计，包括竖向位移和水平位移㊂竖向位移采用水准测量方法，采用精密水准仪进行观测；水平位移采用全站仪人工观测，观测方法为视准线法，观测数据由人工录入工作站进行分析㊁存储㊂主坝和２号副坝各位移观测点严格按照相关规程㊁规范进行布设：观测视准线平行坝轴线布置，视准线左右两边１ｍ范围内不能有任何障碍物；位移测点设在垂直于坝轴线的观测横断面与平行于坝轴线的观测纵断面（即视准线位置）交叉结合坝面处，水平位移标点和竖直位移标点做在同一个观测墩上，形成综合位移标点，兼竖向位移和横向水平位移观测；工作基点则设在两岸每一纵排测点的延长线上，校核基点设在同一排工作基点的延长线上㊂主坝位移观测点共设有６个观测横断面㊁４条视准线，观测横断面垂直于坝轴线布设，分别为坝０＋０４０㊁０＋０９０㊁０＋１４０㊁０＋１９０㊁０＋２４０㊁０＋２９０；８蓝㊀刚，何令祖，涂㊀旭：云表水库大坝安全监测自动化系统设计㊀视准线以坝轴线为０＋０００桩，往主坝上下游坝坡平行于坝轴线分布，上游坝坡设有１条，桩号为上０－０１２，下游坝坡共设有３条，桩号分别为０＋００５㊁０＋０３０㊁０＋０６０；位移测点设在观测横断面与视准线相交处，每条视准线上均设５ ６个位移测点，总共设有２４个；校核基点㊁工作基点设在视准线上，主坝左右两岸每边各设１个工作基点和１个校核基点，总共设有８个工作基点和８个校核基点㊂２号副坝位移观测点共设有７个观测横断面㊁２条视准线，观测横断面垂直于坝轴线布设，分别为坝０＋０００㊁０＋０２６．７５㊁０＋５３．５０㊁０＋０７９．９６㊁０＋１０６．４２㊁０＋１４３．２１㊁０＋１８０；视准线以坝轴线为０＋０００桩，往２号副坝上下游坝坡平行于坝轴线分布，上游坝坡设有１条，桩号为上０－０１０，下游坝坡设有１条，桩号为０＋００５；位移测点设在观测横断面与视准线相交处，每条视准线上均设７个位移测点，总共设有１４个；校核基点㊁工作基点设在视准线上，２号副坝左右两岸每边各设１个工作基点和１个校核基点，总共设有４个工作基点和４个校核基点㊂４．１．２　渗流监测本工程的渗流监测设计包括主坝及２号副坝坝体渗压观测㊁坝基渗压观测㊁水温观测及渗流量观测，分为自动化观测和人工校核观测㊂４．１．２．１㊀坝体、坝基渗压监测坝体㊁坝基渗流压力观测点与位移测点一样，严格按照相关规程㊁规范进行布设㊂渗压观测横断面与位移监测横断面相结合，在观测横断面上根据观测需要设置观测铅直线的条数，铅直线用来定位埋设渗压计钻孔㊂坝体渗压观测点和坝基渗压观测点在一条观测铅直线上，坝体渗压观测点布设高程主要根据计算浸润线的位置确定，布设在最低浸润线之下，坝基渗压观测点则设在坝基强透水层中㊂主坝渗压自动化观测共设４条观测铅直线，按平行于坝轴线可分成４排，上游坝坡１排，设在上０－０１０桩号；下游坝３排，分别设在下０＋００７㊁下０＋０３２及下０＋０６２桩号㊂按垂直于坝轴线可分成４个观测横断面（与位移观测横断面相重合，分别为：０＋０９０㊁０＋１４０㊁０＋１９０㊁０＋２４０），每条观测横断面设有４个渗压观测孔㊂每个渗压观测孔分别设有１个坝体渗压观测点和１个坝基渗压观测点，总共设有１６个坝体渗压观测点和１６个坝基渗压观测点㊂每个渗压观测点安装１支渗压计，渗压计通过数据电缆连接到设在大坝外坡的数据测量控制单元（ＭＣＵ）上，ＭＣＵ以无线方式（ＧＰＲＳ通讯方式）与监测云平台进行数据传输，实现渗流压力和水温的自动监测㊂主坝坝体渗压人工校核观测共设４条观测铅直线，按平行于坝轴线可分成４排，上游坝坡１排，设在上０－０１０桩号；下游坝３排，分别设在下０＋００７㊁下０＋０３２及下０＋０６２桩号㊂按垂直于坝轴线可分成４个观测横断面（分别为：０＋０９２㊁０＋１４２㊁０＋１９２㊁０＋２４２），每条观测横断面设有４个坝体渗压观测孔，总共设有１６个坝体渗压观测点，用于校核自动化观测数据㊂４．１．２．２㊀渗流量监测主坝渗流量的观测方法为量水堰法，监测点设在大坝下游坝脚反滤堆后，具体位置根据现场渗漏排水情况确定，为避免或减少其他来水干扰，量水堰的底板㊁边墙通过砌护加固，保证堰沟不漏水㊂在渗流量监测点安装量水堰和量水堰计，设备通过ＭＣＵ连接，实现主坝的渗漏量及坝体水温的自动化监测㊂主坝及副坝变形监测及渗流监测布设详见图２㊁图３㊂图２　主坝系统平面布置图９㊀红水河２０１８年第３期图３㊀副坝系统平面布置图４．１．３㊀大坝安全监测系统软件大坝安全监测系统建成后，将具有以下几项功能：１）数据采集及实时显示功能；２）数据分析处理功能；３）报表和图形功能；４）远程控制功能；５）数据上传功能㊂４．２㊀水情自动测报系统４．２．１㊀站网布设水情自动测报系统站网规模为１ʒ３，即１个中心站㊁３个水情遥测站㊂具体布置见图４㊁遥测站点具体分布见表１㊂表１㊀水情自动测报系统站点分布表序号站点名称遥测项目１云表水库主坝水位㊁雨量２甘道水库主坝雨量３陈村雨量图４㊀水情自动测报系统站网布设图４．２．２㊀水情监测系统软件水情自动测报系统建成后，将具有以下几项功能：１）随机自报功能；２）定时平安自报功能；３）设备自动保护功能；４）水位消浪滤波处理，电源下限自动报警功能和先进的信道纠错㊁检错㊁编码功能；５）故障自诊断和报警功能；６）具有与中心站通话功能，使调试与维护工作更方便㊁简单㊂４．３㊀计算机网络系统在云表水库管理所建立计算机网络系统，计算机网络连接形式为星形结构，采用精简的紧缩核心设计，由服务器㊁监测工作站㊁交换机组成，网络配置为１０００Ｍ宽带的以太网，并对现有的办公楼内的网线进行改造，以现有的节点为基础，增加新配置设备所需端口㊂其主要功能如下：１）实现监测数据信息的统一规范管理和信息共享，实现以高新技术和科技信息为主要内容的信息有效管理；２）配置足够的网络带宽，实现可靠的网络接入；３）提供相应的网络㊁系统安全保护；４）实现信息的网络查询服务和在线实时数据显示服务㊂４．４㊀电源及防雷保障系统４．４．１㊀电源配置１）遥测站使用太阳能电池和蓄电池组合的浮充供电系统㊂在日照期太阳能电池给蓄电池充电，并利用蓄电池为设备供电；夜间使用蓄电池所存储的电能为设备供电［３］㊂太阳能电池板选１０Ｗ，免维护全密封蓄电池选用１２Ｖ／３８Ａｈ；２）主坝渗压渗流观测的测控单元及传感器㊁中心站有良好的交流电源条件，而监控计算机的值守功耗相对较大，故采用交流电为其供电，中心站０１蓝㊀刚，何令祖，涂㊀旭：云表水库大坝安全监测自动化系统设计㊀配置宽限净化交流稳压电源，将外部电源对设备性能的影响降低到最小，同时配置ＵＰＳ及电池组，当交流电停电时，为中心站设施提供２小时以上的供电㊂４．４．２　避雷装置１）将所有用电设备的接地点都连接到公共的接地端上，然后由其接地端上引出一点接入大地㊂这样有利于各点地电位互相之间的平衡，以消除在雷击时不同接地点之间的电位差，避免地回路造成的设备损坏；２）ＭＣＵ须引下线与基础接地网可靠连接，防止相关设备遭受雷击损坏，接地电阻小于或等于１０Ω；３）各水情遥测站需新建避雷针和埋设避雷接地体，接地电阻小于或等于１０Ω；４）中心站机房需引入良好的设备接地体，电源接地和设备接地最好采用不同接地，接地电阻要求小于或等于５Ω㊂５㊀系统创新点本次大坝安全监测自动化系统设计采用最新无线广域网Ｇ云平台施工工艺技术，与传统监测方法相比见表２㊂表２㊀Ｇ云平台性能特点与传统监测对比表项目Ｇ云平台传统监测方法扩展性理论上无限制预留冗余接口兼容性理论上无限制定制模块实时性单点测站３ｓ，集中测站３０ｓ多级控制中心通讯限制，一般５ １０ｍｉｎ准确性真实测值中间过程可修改表２（续）项目Ｇ云平台传统监测方法维护性判断故障和备品更换系统检查，故障诊断，维修方案，具体实施；综合素质要求高经济性减少传感器接线㊁通讯线缆线缆布设昂贵且复杂安全性数据读取中间过程极致简化，专业数据库服务器管理数据数据泄漏点多即时行传感器埋设之后可实现自动化施工期几乎不可行，多在施工后期或竣工后布置６㊀结语目前水库管理模式逐步向自动化㊁科技化㊁数字化㊁信息化发展， 数字水利 是水利行业基于可持续发展理念的高技术发展战略，而水库大坝工程监测自动化系统作为水利工程建设的必要项目，其重要性不言而喻㊂云表水库监测自动化系统的建设和完善，将逐步推进水库工程建设与管理的现代科技一体化㊂同时云表水库监测自动化系统的建设对水库日常管理及决策起了很好的辅助作用，为水库的安全运行提供科学决策㊂参考文献：［１］㊀农世乐．广西凤亭河水库㊁屯六水库大坝安全监测及水情测报自动化系统设计［Ｊ］．企业科技与发展（下半月），２０１４（６）：１２０－１２２．［２］㊀吕菲．云表水库除险加固主坝工程地质条件评价［Ｊ］．企业科技与发展（下半月），２０１４（１２）：３０－３１．［３］㊀杜军，赵安林，刘志宏．黄河三小间水情自动测报系统遥测站供电系统设计计算［Ｊ］．电工技术杂志，２００３（８）：８０－８２．［４］㊀ＳＬ１６９－９６，土石坝安全监测资料整编规程［Ｓ］．ＤｅｓｉｇｎｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＳｙｓｔｅｍｆｏｒＤａｍＳａｆｅｔｙｏｆＹｕｎｂｉａｏＲｅｓｅｒｖｏｉｒＬＡＮＧａｎｇ ＨＥＬｉｎｇｚｕ ＴＵＸｕＧｕａｎｇｘｉＨｙｄｒａｕｌｉｃＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ Ｎａｎｎｉｎｇ Ｇｕａｎｇｘｉ ５３００２３Ａｂｓｔｒａｃｔ ＴｈｉｓｐａｐｅｒａｉｍｓａｔｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｉｍｐｅｒｆｅｃｔｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｆａｃｉｌｉｔｉｅｓａｎｄｂａｃｋｗａｒｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｉｎＹｕｎｂｉａｏｒｅｓｅｒｖｏｉｒ ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｃｔｕａｌｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄａｍｓｉｔｅｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ ｈｙｄｒｏｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｙａｎｄｄｒａｉｎａｇｅｂａｓｉｎ 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