大坝安全监测信息化管理及应用
发表时间：2019-04-01T10:08:19.860Z 来源：《防护工程》2018年第35期作者：夏操
[导读] 同时，还可实现对数据信息资源的智能信息化管理，大坝安全管理水平得到有效提高。
四川华电西溪河水电开发有限公司 615000
摘要：在我国快速发展的过程中，为准确掌握水库大坝运行状态，便于制定科学合理的调控决策，结合大坝监测技术标准要求，建立包含人工监测和自动化监测2个子系统的大坝安全监测信息化系统。实践应用效果表明：安全监测信息化系统应用后，不仅可实现对大坝运行状态的实时在线连续监测，同时，还可实现对数据信息资源的智能信息化管理，大坝安全管理水平得到有效提高。
关键词：水库大坝；安全监测；信息化管理
引言
在信息技术快速发展带动下，大坝安全实时监测已经能够实现自动化，但由于受到设备、工艺和大坝所处环境等因素的影响，使自动化系统难免出现失真。所以，找到一种能对自动化系统所得监测结果进行自动校核，并确定精度与可靠性的方法至关重要。
1大坝安全管理信息内容
大坝安全管理信息内容包括：大坝安全法规、大坝安全技术标准、水库大坝基础信息、水库运行管理、雨水情、大坝安全监测、闸门监控、视频监视、大坝安全分析、大坝安全预警、大坝风险、洪水预报和水库调度等。大坝安全管理信息内容涉及面广，内容多而复杂，不同的管理部门，关注点不尽相同。合理划分大坝安全管理领域内各类信息之间界线，有利于大坝安全管理信息化逐步完成。大坝安全管理信息内容，按信息层次可分为基础类、测控类和成果类，按专业方向可分为水利工程管理、岩土工程与水力学、水资源、自动控制和视频监视，按信息使用范围可分为全国范围和水库范围，按信息类型可分为数值、字符、图片、视频等。
2大坝安全监测信息化管理
2.1自动化监测子系统
为提高大坝监测运行管理的信息自动化和集约智能化水平，确保监测监控数据的时效性，及时掌握大坝的运行状态，在人工监测子系统的基础上，建立自动化监测子系统。通过现地单元的监测监控数据的实时采集和动态上传，可以及时掌握大坝运行工况和发展趋势，并通过与上位机人工智能预测系统实现数据共享分析，可及时评估大坝的安全状况。通过在大坝适当位置布设数据采集单元（测控终端MCU），及时自动采集变形、应力、应变、温度、接缝和渗流等特征数据，并经TCP/IP光纤以太网将相应数据上传到CCU中央控制机中，实现人工监测子系统与自动化监测子系统的并网同步管理。安全自动化监测子系统根据大坝建筑物区域，主要划分为：大坝及坝基监测子系统、左岸边坡监测子系统、右岸边坡监测子系统、城市供水引水子系统、环境监测子系统等。根据水库大坝工程规模及安全监测信息化系统监测要求，将所有监测系统均纳入水电站枢纽自动化监测监控系统中。水库大坝安全监测信息化系统的建设为电站安全生产提供了重要支撑，实现在生产现场、生产后方和集控中心等多点、多层级的同步监测监控，有效提高大坝运行的安全稳定性。
2.2基于云计算平台的大坝安全信息系统
云计算是分布式计算、网络存储、虚拟化、负载均衡等计算机以及网络技术发展融合的产物，在近年来发展迅速，并开始在一些大型企业集团得到应用。云计算平台具有虚拟化、可靠性高、通用性强、扩展性好、按需服务等特点，是大型企业建立数据中心的首要选择，而大坝安全信息是大型发电公司数据中心运营信息的一个重要组成部分，因此基于云计算平台的大坝安全信息系统也将成为未来的重要发展方向。
2.3大坝安全管理信息标准化
大坝安全管理信息具有内容多、涉及领域多、信息类型多、分布广、存储位置多、提供者多等特点，同一信息在逻辑上和物理表示上可能存在差异。不同系统在共享信息时，可能对信息不能理解或理解错误，这使信息根本无法共享。大坝安全管理信息标准化目的是在全国进行大坝安全管理中，实现信息平滑交互，减少信息共享成本，降低信息共享难度，减少数据交换出错概率，提高数据共享效率和实时性。大坝安全管理信息涉及专业多其标准化工作不可能由同一组人员完成，因此，各组人员应遵循统一的标准化原则，以免所制定的标准存在较大差异，增加信息共享难度。由于数据库依赖于数据库管理系统，如果在大坝安全管理信息标准化建设时，建立一个标准化的数据库结构，则该数据库结构可能只支持一个特定的数据库管理系统，与其他数据库管理系统不完全兼容，这样的数据库不具有开放性。因此，大坝安全管理信息标准化，是建立若干个标准化的数据库逻辑结构。在建立数据库时，可以根据标准化的数据库逻辑结构和选用的数据库管理系统，构建相应的数据库结构。信息共享时，可以采用XML进行数据交换，也可以采用标准数据库连接接口直接与不同数据库管理系统的数据库进行连接。
2.4实时整理监测监控数据
通过监测监控数据的实时分析，可以及时掌握大坝安全运行状态。同时，将采集数据上传到集控中心的上位机系统，结合智能预测分析系统，可以及时掌握大坝运行状态及发展趋势，便于运行管理人员制定合理的检修维护措施。另外，通过系统内部台账分析，可以自动生成巡视检查报告、安全监测周报（月报、季报和年报），有利于实现数据文件的共享和电子档案储存，避免纸质档案资料的传递和丢失。
2.5基于三维GIS平台的大坝安全全生命周期管理系统
目前国内在建水电工程众多，而且很多属于大型工程甚至巨型工程，对于这类工程的安全如何有效管理面临巨大挑战。由于建设期的工程安全影响因素众多，比如地质条件、施工方法、支护方式与时间、气象等等，因此需要将工程勘探与地质信息、工程设计信息、工程施工信息和监测信息进行集成，实现从工程勘探、工程设计、工程施工及支护、监测仪器埋设到监测数据采集与管理以及工程安全综合分析与反馈为一体的工程安全信息系统，不仅能够对建设期工程安全进行监控与管理，还能有利于工程设计优化。
2.6大坝安全管理信息化规划
大坝安全管理信息化内容多，涉及的单位和部门多，需要大量资金和技术力量投入，这些都决定信息化不是短时间内能够完成的，并且随着新技术的出现，需要不断地更新和完善。因此，在实施信息化之前，一定要进行规划。开展大坝安全管理信息化规划的目的是绘制
