大坝安全监测自动化系统的结构形式.
乌拉泊水库大坝安全监测自动化系统及改造设想
乌 拉泊 水 库位 于乌鲁 木 齐 市南 郊 １ ３公 里 ， 中型拦河水库 ， 为 由拦河坝 、 泄水涵洞 、 溢洪 道等建筑物组成 。大坝坝址处于乌鲁木齐河主 流大西沟和清水河 的汇合处 ， 河床宽 ４ ０米 ， ５ 大 坝全 长 ｌｌｍ（ １Ｏ 主坝 段 ４ ６ 为粘 土心墙砂 砾 １ ｍ， 石坝 ， 坝前粘土水平铺盖 ； 副坝段 ６ ４ 为匀质 ８ ｍ， 坝 ）最大坝高 ２ ｍ。由于水库座 落于乌鲁木齐 ， ６ 上游 ， 有乌鲁木齐 “ 头顶一盆水 ”之称 ， 着极 有 其重要的地理位置 ，直接关系着乌市二百万人 民的生命 财产安全 ，所 以做好水 库大坝安全 监 测工作 ， 随时掌握大坝的运 行状态尤 为重 要。 水 库大坝安全监测 自动化系统于 ２０ ０ ０年建成 。 １大坝安全 监测项 目 乌 拉泊水 库是 二 十世 纪五 六十 年代修建 的， 设计标准 偏低 ， 工程 质量较差 ， 基本上就没 有 大坝安全监测项 目， 运行 中发现水库在 防渗 、 抗震 、 防洪 等方 面存在不 同程度 的病 险问题 ， 被 列 为全 国重点除 险水库之一 ，进行 了多次加 固 除 险， 同时逐步建设和完善 了安全监测项 目。 １１大坝渗流监测 ． 大坝渗流监 测主要是利用测压管 进行 的， 在 主 副 坝 ０ ０ ７，＋ ６ ，＋ １ ，＋ ７ ０ ３ ５ ＋ １ ０ ０ ４ ０ １２ ０ ２０，＋ ９ ，
维普资讯
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乌拉泊水库大坝安全监测自 Fra bibliotek化系统及改造设想
张 卫 新 。 建 国 毛
（ 疆 乌鲁 木 齐 河 管理 处 ， 疆 乌 鲁 木 齐 ８ ０ ４ ） 新 新 ３０ ９
摘 要： 介绍 了乌拉泊水库 大坝安全监测 自动化 系统的组成 ， 并根据近七年的运行工作 中发现 的问题 总结 出该 系统的不足之 处， 出认 为可行 提
白山大坝安全监测系统自动化改造
东北水利水 电
水利信息化
台， 通 过现场 ＲＳ ４ ８ ５ 监控 网络实现对分布在大坝 各处的监测仪 器进行 自动观测、 记录数据。
白 山 大 坝 安全 监测 自动 化 系 统 采 用分 层 分 布
准仪与遥测引张线仪 或遥测垂线坐标仪采用同类 型的采集单元 ， 故不单独布置采集 单元 ， 就近接入
水利信息化
【 文章编号 】 １ Ｏ ｏ ２ 一Ｏ ６ ２ ４ （ ２ Ｏ １ ３ ） １ Ｏ —Ｏ ０ ６ ８ 一Ｏ ３
东北水利水电
２ ０ １ ３ 年第 ｌ ０ 期
白山大坝安全监测系统自动化改造
戴 江鸿 ，田 甜
（ 白 山发 电厂 ， 吉林 桦 甸 １ ３ ２ ４ ０ ０）
［ 摘 要］ 通过对 白 山大坝安全监 测 系统的更新 改造 ， 使其 成为一个项 目齐全、 先进可 靠的监 测
低 气温 一 ４ ４ ． ５℃ （ １ ９ ７ ０年 １月 ） ，最 高 气 温 则 达 到
３ ５ ． ３ ｏ Ｃ（ １ ９ ９ ７年 ７月 ） 。
２ 安全监测 自动化 系统 的结构
安全监测 自动化系统 由监控 中心机 房、现 场 块化 的分布式大坝安全监测系统。 监控 中心设 于观测班机房 内 ，现场测控单元 安 装 在 相 应 的观 测 房 内 ，现 场 测控 单 元 通 过 Ｒ ． ￥ ４ ８ ５网络信 号线 与监控 中心连接 。测控 单元所 需 的电源 由一根 自监控 中心引 出的专 用电源线供
现 场 ＤＡ Ｕ通讯 、 数据采集等工作通过工控机
完成 。 服务器用于存放监测数据、 系统参数和其他
信息资料 ，接 受前端 用户访 问和处理数据库中的 数据。除 系统 管理 员可 以直接在数据处理分析机
大坝安全监测自动化系统的主要构成(精)
水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统的主要构成
（三）、.数据处理分析与监控管理系统 我国对大坝安全监测资料的定量分析，主要是针对单个测点的测值建 立统计模型、确定性模型和混合模型等常规数学模型，并得到了广泛应用。 在此基础上又研究和发展了多测点模型和多维模型，在应用神经网络技术进 行大坝安全监测资料的分析方面也进行了大量探索。
水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统的主要构成
（二）、数据采集系统 我国对大坝安全监测数据自动采集系统的研究，始于20世纪70年代末， 80年代有了长足的进步，进入90年代中期后，随着电子技术、计算机技术、 通讯技术等的发展和国外先进设备的引进，有多种型号的大坝安全监测数据 自动采集系统先后研制成功，显著提高了我国大坝安全监测的实时性、可靠 性和适用性。国内大坝安全监测数据自动采集系统按采集方式分为集中式、 分布式和混合式三类，具代表性的有DAMS型、IX}型,I_N1018型等系统。
水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统的主要构成
大坝安全监测自动化系统的主要构成
一个完整的大坝安全监测自动化系统包括三大部分，分别为监测 仪器(主要为各类传感器)系统、数据采集系统和数据处理分析监控管 理系统 （一）、监测仪器系统 我国从20世纪50年代开始研制和生产大坝安全监测仪器。经过几 十年的不断努力，在仪器的种类、性能和自动化程度上均有较大的发 展。目前已有差动电阻式、钢弦式、电容式、电感式、步进电机式、 电磁差动式、差动变压式等10余种。在实际工程应用中效果较好，具 代表性的主要有: ①电容式和步进电机式垂线坐标仪、引张线仪； ②钢弦式、差动变压式多点变位计； ③伺服加速度计式钻孔测斜仪；
水利工程管电感式、钢弦式、差动电阻式、压阻式渗压计； ⑤电容式、差动变压器式液体静力水准遥测装置； ⑥采用密封式激光点光源、光电藕合器件CCD作传感器的新型波带 板、真空泵自动循环冷却水装置等新技术的真空激光准直系统 ⑦采用液压平衡原理新研制的差动电阻式应变计和测缝计； ⑧适应高土石坝，特别是高混凝土面板堆石坝要求的大量程位 移计和测缝计等。
大坝安全监测自动化解决方案
大坝安全监测自动化解决方案目录第一部分大坝安全监测系统 (1)一. 系统概述 (1)二. 系统组成 (1)三. 系统设计 (1)四. 组网方式及数据流程 (5)五. 大坝安全监控系统功能 (5)5.1用户管理 (5)5.2系统配置管理 (6)5.3运行管理 (6)5.4系统状态管理 (6)5.5数据管理 (6)5.6报表生成 (6)5.8曲线绘制功能 (6)六. 主要设备技术指标 (7)6.1渗压计 (7)6.2量水堰计 (7)6.3库水位计 (7)6.4雨量计 (7)6.5分布式网络测量单元 (8)第二部分GPS坝体变形监测系统 (10)一．系统概述 (10)二．系统结构 (10)三．基准站 (11)四．监测站 (12)五．数据处理中心 (12)二十三.第三章软件系统功能 (12)第一部分大坝安全监测系统一. 系统概述整套系统采用分层分布的优化设计方法，硬件及软件系统均采用模块化、开放式结构设计，以方便系统升级以及与其它系统的连接。
关键部件选国外原装产品，配以国内的成熟技术与产品，系统设计力求较高的稳定性、可靠性、灵活性、可操作性和可扩展性，以利主坝后期子坝和副坝自动化安全监测的扩展设计安装，系统内部的通讯完全采用数字信号的传输。
二. 系统组成测量系统由计算机、安全监测系统软件、测量单元、传感器等组成，可完成各类工程安全监测仪器的自动测量、数据处理、图表制作、异常测值报警等工作。
系统软件基于WINDOWS工作平台，集用户管理、测量管理、数据管理、通讯管理于一身，为工程安全的自动化测量及数据处理提供了极大的方便和有力的支持。
软件界面友好，操作简单，使用人员在短时间内即可迅速掌握并使用该软件；三. 系统设计依据坝体现在状况，分别进行坝体渗流监测、水位监测、降雨量监测，具体配置如下：1.2.1坝体渗流监测（1）坝体浸润线监测一般监测断面不少于3个，监测断面位置一般选择在最具有代表性的、能控制主要渗流情况和估计可能出现异常渗流情况的横断面上，如最大坝高断面、原河床断面、合龙坝段、坝体结构有变化的断面和地质情况复杂的断面等，断面间距一般为100~200m。
大坝安全监测自动化技术规范[DL T5211-2005]条文说明
![大坝安全监测自动化技术规范[DL T5211-2005]条文说明](https://img.taocdn.com/s3/m/57f1537ffc4ffe473368abfe.png)
大坝安全监测自动化技术规范条文说明目次范围总则大坝安全监测自动化系统设计一般规定设计内容监测系统设计大坝安全监测自动化系统设备系统环境要求系统功能要求系统性能要求监测仪器采集计算机系统运行维护范围本标准关于大坝的定义中坝肩和近坝岸电站厂总则为了统一工程安全监测自动化的技术要本标准均加以规凡经均纳入本标准的使做到技术先进安全适用大坝安全监测自动化系统设计一般规定本标准本着经济可靠的基在进行安逐工程安全监测有别于工程中的特定对象监测它必须考虑对工程进行全面的安全监测无论是针对面上或是点上的监测布置即其监测成果能为评估工程结构物的本标准没有采用少而精这样缺乏实际指导作用且容易引用于工程安全监测的仪器电容振弦式等传感器本标准在仪器设备选用原则设计内容自动化监测系统本标准针对自动化监测系统的特点这些规定包括自动化实施自动化监测的项目和仪数据采集系统的设置监测以及自动化系统运行方为自动化监测系统建立一个良好的监测系统设计分布式是我国大坝安全监测自动化发展历程中出现的三种基本数据现代科技的发展使分布式采分布式采集方式已基本上取代了集中式和混合式采集方式因此本标准有广泛适用性的数据采集并冠以智能型开放型但作为行则不宜取用含有个性色彩的词汇而应采用能充分表达鉴于应用于大坝安全监测的监测仪器大多为非标准输出的仪器设备通信自动化系统可以根据现场实际现场网络可以采用国内自动化监测系统目前大多都采用它仅是串而不涉及接插系统厂家需在此基础上建立自己的高层通信协鉴于自动化采集系统产品现场网络构建的差异性本标准未光纤和无本标准中的无线是泛指采用无线介质进行通信的方式它可以是专用无线电台也可以是或采通风设计上以确保采集设备监测管理站是基本采集系统的终端节监测管监测数据采集装置进行数监测管理站与监测管理中心站可以是局域网络通信此时监测管理站是局域网络中的一个远程节点监测管理站应配备有计算净化电源和防雷设备等一套基本网络通信软件和监测管理中心站负责整个工程监因此监测管理根据工程规模和用工作站净化电源和防离线分对于为了确保监测数据的安全还应考虑网当采用线当对现场通信要求很高或现场电磁干扰严重影响通信质量时可采用光纤通信方式当现场通信的线路很长时监测管理站可采用局域网或当距离较远应用实践表明电源供应对大坝监故本标准专列一条大坝监测自动化系统不同于一般工业测控的系统因此系应大坝安全监测自动化系统设备系统环境要求大坝安全监测自动化系统对电源要求统一管理但对于线路很长的工程通当自动化系统设备与大负荷设备不间断电源当交流电源掉电出于经济的考虑的蓄电池容量系统功能要求在自动化监测系统中工程安全监测管理软件是一个重监测管理软件的构成各本标准只规定了基本的功能要求有条件和有更多需求经过努力可以达到的还应可接受人也可以是其他形式的数据系统性能要求本标准对自动化监测系统的各项采集性能指标作了一般由于采集系统是针对适用于静态量测的大坝监测仪器研这些性能指标规定但对于具有动态变化特征的某些监测对抽水蓄能电站上库水位由于有些自动化测量设备中有测量控制部件在进行测量时需耗费较长时间因此系统采样本标准的采样时间不包含采样前的准备工作时间监测仪器大坝安全监测所采用的仪有些自动化测量装置甚至是专大坝安全监测自动化采集设备因此在编制本标准时不可避并对自动化系统中使用的监测仪器作出采集计算机采集计算机是监测管理站的主要设备由于监测管理站通常设置在现场且肩负随时监测数据采集装监测管理可考虑以监测管理中心站的工不得采用数据库服务器兼系统运行维护对自各工程可根据实际需要对安全监测的但不得低于本标准必须对系统进行经特别是应仔细检查线体运行可应根据设备的使用年限。
中小型水库大坝安全自动监测系统解决方案
中小型水库大坝安全自动监测系统解决方案
1.系统架构：
中小型水库大坝安全自动监测系统的架构应包括监测设备部分、数据传输与处理部分和应急响应与预警部分。
监测设备包括应力监测、位移监测、渗流监测、测斜监测等；数据传输与处理部分应具备实时传输数据、自动处理数据、存储数据和生成报表等功能；应急响应与预警部分应包括自动报警、人工干预、应急预案和紧急疏散等。
2.监测设备：
应力监测设备采用应力传感器，实时监测大坝内部应力情况，当应力超过一定范围时进行报警；位移监测设备采用位移传感器，监测大坝位移情况，当位移超过预设值时进行报警；渗流监测设备采用渗流传感器，监测大坝渗流情况，当渗流速率过大或破坏大坝结构时进行报警；测斜监测设备采用测斜仪，实时监测大坝的倾斜情况，当倾斜超过一定角度时进行报警。
3.数据传输与处理：
监测设备采集的数据通过无线传输至数据中心，数据中心负责接收、存储和处理数据。
数据中心应具备实时传输、自动处理数据和存储数据的功能。
实时传输保证监测数据及时到达，自动处理数据可以通过算法分析数据，提取异常情况，并自动生成报警信息。
存储数据方便后续数据查询与分析。
4.应急响应与预警：
5.其他功能：
系统还可以包括数据报表生成和分析功能，用于提供历史数据查询，
监测数据趋势分析和决策支持。
同时，系统应具备远程监测功能，方便管
理人员随时随地查看大坝安全状态，进行远程控制和应急响应。
综上所述，中小型水库大坝安全自动监测系统应具备完善的系统架构，包括监测设备、数据传输与处理和应急响应与预警等功能。
该系统能够实
时监测大坝的安全状态，及时报警并生成应急预案，为保障水库大坝的运
营安全提供有力支持。
浅析水库大坝安全监测系统及自动化
浅析水库大坝安全监测系统及自动化摘要：在水库大坝使用中，安全监测是确保其安全性和可靠性的重要方法，所以将安全监测系统引入到水库大坝建设中来具有很强的实际意义。
本文对大坝自动化监测的重要性进行了分析，并对目前国内的大坝安全自动化监测内容及设备发展状况进行了归纳，对一般的大坝安全自动化监测系统的常用结构及功能进行了介绍，并对其后续的发展进行了预测。
关键词：水库大坝；安全监测；自动化；作用引言作为重要的水利工程，水库大坝有混凝土坝和土工坝两大类，其中土工坝所占的比重超过90%。
由于坝体是一种松散的颗粒体，其力学性质复杂，不能实时获得坝体渗流、坝基渗透压等信息，给库区坝体的安全性带来很大困难。
在水库大坝的安全监测中，采用自动监测技术，可以很好地解决以上问题。
在这种情况下，正确地对水库大坝安全监测的自动化进行了研究。
一、采用自动化监测技术进行库坝安全监测的方法（一）自动化的测试渗透，提高了安全性在水利水电工程的安全性监测中，最主要的一项就是对水库大坝内部的渗流进行实时监测。
因为每个水库的实际经济状况不尽相同，所以各种渗流机对库坝的每分钟渗流量及渗透压力所作的计算精度也不尽相同。
所以，国家和地方政府能够对“较困难”的公司提供合适的帮助，使他们能够获得更精准的渗透。
让它能够准确地计算出，在各个时段内，水库的渗透率，以便有关部门进行记录。
这样一来，既可以减轻渗透监测人员的负担，又可以提高对不同区域渗透监测的科学性。
同时，工作人员还可以根据实时的资料，迅速的对地下水位进行监测。
布置流量的监测点，可以布置在基础走廊和大坝躯干的不同部位，使自动监测仪器尽可能与水库排水渠中的积水、排水情况进行分析。
因为要进行渗透压的监测，必须要将其设置在堤坝的底端或渠道内，所以对其品质和精度有较高的要求。
在选购时，要尽可能选购更适合自己的水库水坝的监测设备，并选择更值得信任的厂家。
（二）以保证水库大坝稳定性为目标的智能化监测体系在修建水库的时候，对整个结构，内部构造都有很高的要求，而内部构造也是最终的安全验收环节。
关于水库大坝安全监测自动化技术的探讨
关于水库大坝安全监测自动化技术的探讨随着科技的进步和人们对水资源的需求不断增长，水库大坝的建设已成为人类对水资源进行有效管理的重要措施之一。
由于水库大坝建设的特殊性和复杂性，其安全监测显得尤为重要。
为了确保水库大坝的安全性，不仅需要人工监测，更需要借助自动化技术进行科学、准确的监测。
一、安全监测目标：水库大坝安全监测自动化技术的目标是实时监测和评估大坝的运行状态，及时发现和预警可能存在的安全隐患。
主要监测对象包括大坝结构的变形、渗流情况、地下水位、土体应力等。
通过对这些监测指标的准确监测，可以及时发现和预防大坝可能发生的问题，保障水库大坝的安全性。
二、监测手段和技术：水库大坝安全监测自动化技术主要包括数据采集、传输、处理和分析等环节。
数据采集可以借助传感器、监测仪器等设备进行实时监测，数据传输可以通过无线通信、互联网等手段实现数据的远程传输。
而数据处理和分析则需要借助计算机技术和数据挖掘算法等，进行数据的整理、分析和建模等工作。
三、监测系统的架构：水库大坝安全监测自动化技术的系统架构主要包括传感器网络、数据传输网络、数据处理与分析平台等组成部分。
传感器网络负责监测数据的采集，并将采集到的数据传输到数据处理与分析平台；数据处理与分析平台负责对传输过来的数据进行处理和分析，并通过预警系统发出报警信息。
整个系统的架构需要满足实时性、可靠性和可扩展性等要求，以确保监测结果的准确性和可靠性。
四、应用前景和意义：水库大坝安全监测自动化技术的应用前景广阔，不仅可以提高大坝的安全性，还可以提高监测的准确性和效率。
通过自动化技术可以实现对大坝的24小时监测，减少人力成本和监测盲区，提高监测的实时性和连续性。
水库大坝安全监测自动化技术在工程管理和科学研究等领域也具有重要意义，可以为大坝的规划和设计提供参考依据。
水库大坝安全监测自动化技术的探讨是一项非常有意义的工作。
在水资源需求日益增长的背景下，确保水库大坝的安全性尤为重要。
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水利工程管理技术
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图6-23分布式采集系统示意图
大坝安全监测自动化系统的结构形式
（三）混合式
混合式是上述两种采集方式的混合形态，它具有分布式的外形布 置，同时采用集中式进行数据采集。在同一个工程中，一部分类型仪 器布置较集中则实施集中采集，如集中布置在一起的温度计、钢筋计、 测缝计、应力应变计等卡尔逊式仪器。另一部分类型仪器可以用MCU 进行分散采集。所有仪器最终都用数字信号与中央控制单元的计算机 连接。
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图6-22 集中式采集系统示意图
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大坝安全监测自动化系统的结构形式
（二）分布式 分布式采集系统是将数据采集仪分散布置在靠近仪器的地方，俗称测 量控制单元(MCU)。系统对MCU的要求较高，MCU除执行数据采集把模拟 量转换为数字量(A/D) 的功能外，还要具备一定的存储和数据处理功能、 网络通信功能。MCU一般就近置于坝内，要求其防潮性能要好，能适应坝 内的恶劣环境。这种系统布置方式比较灵活，可靠性高、适应能力强，适 用于测点众多的大型水库工程。系统的典型布置如图6-23所示。
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大坝安全监测自动化系统的结构形式
（一）集中式 所谓集中式，通常在大坝内设一专门的监测室，置放数据采集仪，分 布于坝内各测点处的传感器通过电缆直接与数据采集仪相连，传感器信 号通过数据采集仪传输到坝外监控中心的数据处理计算机上进行存储管 理。这种系统适用于测点数量在200个以内，布置相对集中，传输距离不 远的工程，如图6-22所示。
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大坝安全监测自动化系统的结构形式
大坝安全监测自动化系统的结构形式
水库工程的监测自动化采集系统一般由观测点的遥测传感器、遥 控集线箱、数据自动巡检采集装置及监控中心中央控制单元(计算机) 等组成。从国际上看，监测自动化系统的布置形式根据不同工程情况 朝多元化方向发展。系统的结构形式按照数据的采集方式大体可分为 三类，即集中式、分布式和混合式。