大坝安全监测自动化系统工程案例精
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。
某水库大坝安全监测自动化系统设计与施工
某水库大坝安全监测自动化系统设计与施工摘要：本文重点从某水库大坝的安全监测自动化系统的实施，谈到了对测位的布置、信号传输及设计、施工，同时也对防雷等问题做了分析。
关键词：水库大坝；监测；自动化；设计实施0 前言在土石坝安全监测自动化系统中，基础土建是其重要组成部分，往往由于认识的不足和工程应用研究较少，造成系统脆弱，成为水利自动化推广普及以及向深层次发展的屏障。
为此，应重视并研究水利自动化系统的基础土建问题，为新建、改建及扩建的自动化工程建立可行的基础条件。
１测位布置测位的布设原则是在满足大坝安全监测需求的基础上与自动化建设过程及长期稳定运行相适应的综合建设体系。
某水库枢纽工程由土坝、溢洪道、输水洞和水电站等组成。
土坝坝型为粘土心墙坝，最大坝高63m，坝顶长267m。
目前实施的主要测点及监测项目有：大坝渗流压力、浸润线、绕坝渗流、上游坝坡渗透压力、心墙渗透压力、坝基渗透压力、排水导渗降压效能、地下水位、渗流量、库水位、温度场等。
主要监测方法为测压管传感器法。
主要监测设备为测压管、渗压计、投入式压力传感器、超声波水位流量计、电磁流量计、铂电阻温度传感器等。
自动化系统的设计要求是将各测点采集的监测数据传送到监测中心站，由监测中心站完成数据处理与存储过程，实现土坝安全监测的自动化。
2 信号传输大坝安全监测自动化系统是国内外近年来发展较快的应用技术，其系统的土建设计与施工目前还缺乏想应的行业规范，实施中遇到的主要问题有传输路径研究、设备保护、线路防护等，防护过程包括防止人为破坏、气候因素造成的破坏、电磁干扰及雷电轰击等。
过去的水库管理中，曾有过自动化的雏形，如单一的远传水位计或坝体内预埋传感器等，信号传输路径通常是线路直埋或配合部分架空敷设，多数设备不可避免地在外力场、温度及电磁场的作用下很快夭折。
总结其破坏形式，主要是外力破坏（如剪刀、拉力等）、生物破坏（如鼠嗑、虫灾等）、雷击破坏等；而内力破坏则不多见。
大坝安全监测自动化系统的设计与实施(精)
水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统的设计与实施
系统设计 对照上述对系统功能和性能的要求，根据各水库工程实际，监测自 动化系统在设计时需从组成系统的三大部分入手，综合考虑。
1.监测仪器系统 接入监测自动化系统的各监测仪器应经过严格检验，它们应结构简 单、传动部件少、容易维修，且可靠性高、稳定性好，能在水库工程的 恶劣气候条件下长期、稳定、可靠地工作。 监测仪器的布设应根据规范，结合水库工程实际，有目的的考虑设 计方案，做到重点突出、兼顾全面，满足有效地监控水库工程安全运行 的需要。 各监测仪器的选择应在稳定、可靠的基础上力求其先进性。应优先 选用经过长期运行考验的成熟的产品。为科学研究而设置的新仪器设备 原则上不应纳入自动化监测系统观测。 在老监测系统基础上升级改造为自动化监测时，设计前应对原有监 测仪器进行检验和鉴定，有选择地将老仪器纳入新监测系统。
水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统的设计与实施
⑤系统可靠性(故障率)考核:因系统仪器或设备原因造成系统整体或局部 不能正常工作，导致无法测得正确数据称为系统出现故障。主要考核系 统中传感器和数据采集、传输系统运行的故障率或平均无故障T作时间， 一般要求系统故障率≤1.0%，或系统平均无故障工作时间>8 000h。 其他 实施自动化监测系统时，不能忽视巡视检查和人工监测项目。应考虑 到仪器监测在空间上和时间上的不连续性，不可避免地会使一些工程安 全隐患在自动化监测仪器的范围和时间内漏掉，自动化监测仪器的零位 误差等有时也需要靠人工观测仪器来发现和纠正。相关的监测技术规范 中也明确规定监测自动化系统调试时，应与人工观测数据进行同步比测。
水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统的设计与实施
系统的实施 ： 自动化监测系统实施前，需先对原有的监测设施进行全面鉴定和评价， 完善监测设施，配齐必要的监测项目，提高监测精度、稳定性和可靠性， 满足规范的基本要求。在此基础上再考虑对必要的监测项目和测点逐步 稳妥地实现自动化监测。“总体设计、分步实施”是国内水库工程自动 化监测系统实施时目前较普遍的观点。 自动化监测系统的设置要坚持少而精和经济、实用、有效的原则，在 技术经济合理的前提下，采用国内外成熟的先进技术。
安康水电站大坝自动化监测系统安全运行分析
安康水电站大坝自动化监测系统安全运行分析摘要：大坝自动化监测系统对于大坝的安全性而言具有重要的意义，不仅能够保证实时检测大坝的具体情况，而且能够保证大坝的安全。
以安康水电站为例介绍了大坝安全自动化监测的设计、组成和应用,论述了有关自动化监测的见解,为大坝安全监测的发展提供了经验。
关键词：大坝安全监测，安全评价，自动化监测，在线监控利用电子计算机实现大坝观测数据的自动采集和自动处理，对大坝性态正常与否作出初步判断和分级报警的观测系统。
其作用是：①能从观测数据及时察觉观测系统或大坝性态的异常,便于及时采取措施加以处理,比人工识别事故远为快捷；②观测成果准确可靠，系统具有自校、检验和误差修正功能，对超值测值可以剔除并报警。
这样保证了观测成果的可靠性，且在测量和数据处理过程中人工干预极少；③能够大量节省用于观测、绘图、计算、维护所需要的人工费用。
由于这三方面的作用，自动化监测系统在保证大坝安全运行方面与人工观测相比，具有十分显著的优越性。
一、安康水电站工程概况及大坝监测自动化系统的改造安康水电站位于汉江上游安康城西18公里处，工程是以发电为主，兼顾航运、防洪、旅游及养殖等综合效益的水利枢纽工程。
水库正常高水位330.00m，相应库容25.80亿m3，电站安装4台单机容量200MW水轮发电机组，总装机800MW，保证出力175MW，多年平均发电量28亿度。
工程采用折线型混凝土整体重力坝、右岸坝后厂房、左岸泄流及垂直升船机的布置方式。
2004年7月、2007年10月、2010年4月相继完成大坝监测自动化系统一、二、三期改造，完成对垂线、引张线、高程传递、绕坝渗流、基础扬压力、255支内部仪器、3个渗漏量测点、257廊道静力水准、环境量监测的自动化改造。
目前自动化采集每天一次，人工每季度至少进行一次对比监测。
二、大坝安全监测自动化布置情况2.1变形监测2.1.1水平位移以安康水电站为例，大坝共布置垂线5条，垂线共25个测点，自动化每天采集一次，人工对比观测每季度一次。
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系统应用探讨
６ １
２ ＿ 资 料维 护 与管理 功 能 ．３ ２ 监 测 系统 对各 种 监测 项 目的考证 资 料 和监 测资 料 具 有 维 护 与管 理 功 能 ， 括 资 料 录入 、 改 、 除 、 询 ， 包 修 删 查 以
单点测量主要针对某种仪器中某个测点进行的各种
电测量（ Ｌ 如孑 隙水压力计的频率和温度 ） 和相关仪器测量
定 时测 量 主要用 来 取 定 时测 量数 据 ，计 算 出工 程物 理量 。通 过 列 表 的方式 将 所得 的电测 量 和工 程物 理量 显
使中央控制室与测量控制单元建筑物形成均压等电位接 地网， 达到系统防雷功能。
工程 。
光端机
裂 缝 汁
流 量 汁 光端机
水 库 枢纽 工 程 由主坝 、 副坝 、 洪 道 、 溢 引水 隧 洞 及 地 下厂 房 、 后厂 房等 组成 。 主坝为 粘土 心墙 坝 ， 土心 墙 坝 粘
气 雁 汁 上游水位 汁 隙水 压力汁
顶宽 ５ 顶部高程 １４ ８ 坝顶长 ３５ 坝顶宽 ８ 最 ｍ， ０ ． ｍ， ４ １ｍ， ｍ，
３１ 巡 回测 量 ．． ４
监测系统按 ｓＪ ９ ６《 Ｉ ６—９ 土石坝安全监测资料整编 １ 规程》 的要求对监测资料及时制成图表进行整编 ， 并结合
工 程实 际情 况 建立 分 析模 型 ， 现 在线 处 理或 离线 处 理 ， 实
巡 回测 量 是 对 一 个 ＭＣ Ｕ或 多 个 Ｍ Ｕ上 的 测 点 进 Ｃ 行 的测 量 ， 测 仪器 类 型 可 以是 一 种 ， 可 以是 多 种 。 所 也 巡 回测 量 时 ，数 据 采 集软 件 以列 表 的形 式 给 出 Ｍ Ｕ及 与 Ｃ
６ ０
安 全 监 测
松华坝水库大坝安全监测自动化系统.
职业教育水利水电建筑工程专业《水利工程管理技术》松华坝水库大坝安全监测自动化系统《水利工程管理技术》项目组2015年4月松华坝水库大坝安全监测自动化系统1. 概述松华坝水库地处盘龙江的上游，距昆明市直线距离仅12km。
该水库始建于1958年，1988年进行加固扩建_，坝体为心墙土石坝，坝高62m长201 m,总库容2.29亿衬米，水库担负着调节盘龙江洪水和径流、保证昆明市防洪安全、供给市民生活用水、工业用水及市郊灌溉用水等任务，其安全性能直接影响到昆明市人民生命财产的安全，及时了解水库大坝的内部渗漏及变形状况，为确保水库安全运行提供准确及时的信息，建立了本套大坝安全监测自动化系统。
2. 系统整体结构松华坝水库大坝安全监测自动化系统由一个中心及两个数据采集分中心组成，中心站设在水库水文调度中心大楼内，两个数据采集分中心分别设在主坝和副坝的观测房内。
系统整体结构见图8-20图8-2系统总体结构本系统共有传感器97支，采集参数118个，其中主坝观侧传感器有侧压管弦式传感器13支，弦式孔隙水压力计30支，弦式土压力盒8支，差动电阻式应变计21支，渗流量量水堰水位传感器1支、水库上、下游水位计2支，采集参数96个。
副坝观侧传感器有测压管弦式传感器6支，弦式孔隙水压力计14支，上、下游水位2支，采集参数22个。
本系统中心站与分中心之间采用超短波无线通信。
系统来用分布式结构，采集分中心具有数据存储功能，当无线通信受阻时可用使携式计算机到采集分中心将数据取回。
3. 中心站组成结构及功能中心站主要由计算机、通信接口、Modem电台、天馈线、打印机、绘图仪及电源等组成，其水利工程管理技术硬件结构见图8-3所示。
#4图8-3中心站硬件结构框图中心站主要功能如下：(1) 控制接收主、副坝终端中所存的所有观测数据；(2) 对主、副坝控制终端校时；(3) 命令主、副坝控制终端进行数据观测；(4) 设置、修正传感器参数；(5) 观测数据的存储、修正、转存、删除；(6) 显示大坝浸润线图；(7) 显示观测仪器埋设位置图；(8) 输出观测数据及库水位的过程线；(9) 输出各类观测数据计算报表。
大坝安全监测自动化系统工程案例(精)
水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统工程案例
人工观测项目数据的录入，提供三种方式:第一种，用户可以按观测 记录本的记录顺序定制一个输入界面，按顺序输入一次观测的一批观测 值。第二种方法是选定某个测点，输入该测点的所有测值；第三种方法 是从Excel表格中导入到数据库。输入数据时对数据合理性进行自动校验， 对明显不合理的数据集中报警，并具备防止重复输入的功能。一次输入 完成后系统可以根据测点特性，自动进行测值整编计算。
管理。 (1)在线监测系统 在线监测系统实现对所有测点的远程测量、入库、计算、安全评估自动化。
系统主要包括数据采集系统、测值计算整编、在线快速安全评估(实时监控)三 个主要部分。在线监测系统框图见图6-25。
水利工程管理技术
图6-25 在线监测系统框图
大坝安全监测自动化系统工程案例
①数据采集系统 数据采集系统，定时采集监测数据，并对异常怀疑点自动复测，对报
图表控件还包括对监测系统状况的统计分析控件，如按项目统计测点、 按坝段统计测点、系统数据采集缺失率、仪器完好率统计等。
水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统工程案例
(3)离线分析系统 离线分析系统主要用于对实测数据的处理和计算分析，评估大坝的实际运
行性态。将实测值换算成标准监测量，根据各类仪器特性对各监测量进行误 差检验(包括粗差、偶然误差、系统误差等)；提供各种计算分析模型；提供 各种可选的分析因子，如水压、温度(气温、坝温)和时效因子等，供用户任 意组合选用；提供丰富的图形和表格功能，使整个分析过程窗口化，分析结 果图表化。离线分析系统功能框如图6-26，系统有以下特点:
水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统工程案例
大坝安全监测技术的创新应用
大坝安全监测技术的创新应用大坝，作为水利工程的重要组成部分，承载着防洪、发电、灌溉、供水等重要使命。
其安全运行不仅关系到人民生命财产安全，也对经济社会的稳定发展具有重要意义。
而大坝安全监测技术，则是保障大坝安全的“眼睛”和“耳朵”，通过对大坝各种物理量的监测和分析，及时发现大坝可能存在的安全隐患，为大坝的运行管理和维护提供科学依据。
随着科技的不断进步，大坝安全监测技术也在不断创新和发展，为大坝的安全运行提供了更加强有力的保障。
一、传统大坝安全监测技术在过去，大坝安全监测主要依靠人工观测和简单的仪器设备。
例如，通过水准测量来监测大坝的沉降，通过经纬仪测量来监测大坝的水平位移，通过应变计和测缝计来监测大坝的内部应力和裂缝变化等。
这些传统的监测方法虽然在一定程度上能够反映大坝的运行状态，但存在着监测精度低、监测频率少、数据处理复杂等缺点，难以满足现代大坝安全管理的需求。
二、现代大坝安全监测技术的创新（一）传感器技术的发展传感器是大坝安全监测系统的核心部件，其性能的优劣直接影响着监测数据的准确性和可靠性。
近年来，随着传感器技术的不断发展，各种新型传感器不断涌现，如光纤传感器、GPS 传感器、智能传感器等。
光纤传感器具有抗电磁干扰、耐腐蚀、高精度、分布式测量等优点，能够实现对大坝结构的全方位监测。
例如，通过光纤光栅传感器可以测量大坝混凝土的应变和温度，通过分布式光纤传感器可以监测大坝的裂缝扩展和渗漏情况。
GPS 传感器则能够实现对大坝表面位移的高精度测量，不受天气和通视条件的限制。
通过在大坝上布置多个 GPS 监测点，可以实时获取大坝的三维位移信息，为大坝的稳定性分析提供重要依据。
智能传感器则具有自诊断、自校准、自补偿等功能，能够提高传感器的可靠性和稳定性，减少人工维护的工作量。
（二）数据采集与传输技术的进步传统的大坝安全监测数据采集通常采用人工读数或有线传输的方式，效率低下且容易受到环境因素的影响。
随着信息技术的发展，无线传输技术和自动化数据采集系统得到了广泛应用。
水利部工作人员在水利工程监测与预警中的技术与方法应用案例
水利部工作人员在水利工程监测与预警中的技术与方法应用案例水利工程的监测与预警是保障水利工程安全的关键环节之一，对于减轻灾害损失、保护人民生命财产安全起着至关重要的作用。
本文将介绍水利部工作人员在水利工程监测与预警中的技术与方法应用的实际案例，以期提供经验与启示。
1. 案例一：河流洪水预警系统为了及时有效地预警洪水灾害，水利部工作人员利用先进的监测技术与方法，研发了河流洪水预警系统。
该系统通过在重要水文站点安装水位、雨量等监测仪器，并结合遥感数据、气象数据等多源数据，实时监测河流水情和降雨情况。
同时，利用数据分析与模型预测技术，能够对洪水发生的可能性和影响范围进行准确预测。
当水位、雨量等数据超过预定阈值时，系统会自动发出预警，提醒相关人员及时采取措施，避免洪水灾害的发生。
2. 案例二：大坝安全监测系统大坝是水利工程中的重要组成部分，其安全稳定性直接关系到千万人民的安全。
为了实时监测大坝的变形与位移情况，水利部工作人员引入了先进的遥感技术和测量仪器，建立了大坝安全监测系统。
该系统通过遥感卫星、无人机等手段获取高精度的大坝影像数据，结合测量仪器测得的位移数据，能够实时分析大坝的变形情况。
同时，系统还采用数据融合与模型分析等方法，提供大坝安全评估与预警报告，为大坝管理人员提供决策参考，确保大坝的安全稳定运行。
3. 案例三：地下水监测与污染预警地下水是重要的水资源之一，对于保障人民的饮水安全和生态环境的稳定具有重要意义。
水利部工作人员在地下水监测与污染预警方面采用了多种技术与方法。
首先，利用地下水位监测井和化学分析仪器实时监测地下水位和水质变化；其次，结合地质背景与水文特征，建立地下水流动模型与水质模型，预估地下水污染扩散的可能路径和范围；最后，结合遥感数据和地理信息系统，进行地下水污染的动态监测与预警。
通过这些技术与方法的应用，水利部工作人员能够及时发现并防范地下水污染事件，保护地下水资源的安全与可持续利用。
大坝自动安全监测系统在黄壁庄水库的应用
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３ ６ ・ ６
第３ ３卷 第 １ １期 ２０ ０ ７年 ４月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥ ｎ 瓜 Ｅ
ＶｏＩ３ Ｎｏ． １ ．３ １ Ａｐ ． ２ ０ ｔ 大型水利枢纽工程 ， 由主坝 、 主要 副坝 、 力坝 、 常溢 洪道 、 网络设备 、 Ｐ 重 正 ｕ ｓ电源 、 通讯 电缆 等。现地 监测单元 的设备 有变压 非常溢洪道 、 新增非 常溢洪 道、 灵正 渠涵管 及 电站等枢纽 建筑物 器、 光端机 、 Ｕ模块 ， ＭＣ 每台 ＭＣ Ｕ模块 由机箱 、 母板 、 电源板 、 Ｐ Ｃ Ｕ 组成。水库 的任务是 以防洪为主 ， 兼顾城市 供水、 灌溉 、 电和养 板 、 仪器 的测量通道板 、 发 各类 备用蓄 电池 、 防雷保护器等组成。 殖等。水库兴建于 １５ ， ９ ８年 建库以来一直带病 运行 ， 是全 国首批 ２ １ ２ 硬件系统功能 ． ．
监测仪器大部分运 行 良好 ， 测数据正 常 ， 是也有 数据 超 观 但 限或不稳 定现象 。在移交管理单 位前 即有 １支渗压计 、 ５支应 变 计和 ４支土压 力计 因不 能观测 到数 据或数 据不稳 定而失 去观测 价值 ， 未接入系统 ； 另外有 １支应变 计和 ２支土压 力计在 ２ ０ ０ ５年 出现数据不稳 定现象 ， 先后 失去观 测价 值 ； ２ ０ 并 在 ０ ６年 ７月 １ ２ 日的一次雷雨天气后 ， 又有 ２支应变计 、 支无应力计 和 ３ １ 支土 压 力计 出现数据特别异常现象 ， 去观测价值 。据南京水利水 文 而失
支， 温度计 １ ， 变计 ６ 支 ， ０支 应 ４ 无应力计 １ ， ８支 土压力计 ３ ， 集软件 、 ８支 信息管理软件及分析软件三部分。 由各坝段施 工单位负责埋设。此次接入 系统 的还有 以前埋设的 ８ ２． ２ 软件 系统 功能 ２． 支渗压计和 ６支裂缝计。 软件 系统 具有 在线 监控功 能 、 离线 分析 功能 、 数据库 管理 功 能、 系统管 理功 能、 远程控制功能 、 超限报警功能 、 打印功能等。
大坝安全监测-水库安全监测自动化系统
水库安全监测自动化系统解决方案平升电子水库安全监测自动化系统解决方案由大坝安全监测、水雨情自动测报、闸门远程控制、水质在线监测4类测站构成。
该系统可帮助水利局和水库管理部门全面掌握大坝的变形、渗流、环境量等情况，实时监测水库水雨情，远程控制闸门开关，视频监控现场实况，实现水库防汛和大坝安全监测和预警，为水库安全鉴定、水库除险加固方案制定和防汛指挥调度提供数据依据，同时满足水库管理现代化的需要。
方案一：LoRa转4G/北斗组网。
监控分站信息通过LoRa网络发送至监控主站，再由主站通过4G/北斗网络上报至各级监控中心平台。
4G/北斗组网+软件对接。
所有测站设备统一上报至水库管理部门监管平台，再通过WebService/OPC/数据库对接省级水利厅监管平台。
4G/北斗组网。
各测站设备直接上报至各级监控中心平台。
系统功能▊远程监测水库安全关键数据，实现信息化•大坝：变形（水平位移、垂直位移、挠度、接缝位移、界面位移）渗流（渗流压力、渗流量）环境量（上下游水位、降水量、气温、水温）压力（应力）•水雨情：库区降雨量、水库水位•闸门：闸位、闸前后水位、瞬时和累计流量、每个启闭机的运行状态、机组电流和电压等•水质：色度、水温、电导率、浊度、PH值、溶解氧、氨氮等▊视频监控现场实况•闸门运行状态、水库水雨情实况、大坝周边环境等。
▊智能控制闸门，三种控制方式可切换•远程手控：通过监管软件远程控制闸门的升、降，提高时效性；•逻辑自控：根据水库水位，自动升、降闸门，实现自动化运行；•本地手控：通过闸门控制终端的按键操控，方便闸门现场调试。
▊异常自动报警，及时发现安全隐患•监测数据越限、监测设备故障、供电异常、通信中断时，自动报警。
•报警限值可通过软件设置。
▊自动定时巡测，特殊情况下主动选测•非汛期且水库大坝运行稳定时，系统自动定时测量，采集、上报周期可任意设置；•汛期或大坝出现安全隐患等特殊情况下，可通过中心软件对重点监测部位实施任意频次测量。
水布垭大坝安全监测自动化系统创新性建设
测运行管理和资料收集整理工作后，公司按照“总 体规划，分期实施，逐步完善”和“突出重点，优先改 造”的原则，于 2010 年完成面板堆石坝及马崖高边 坡外部变形监测的半自动改造；2012 年完成面板堆 石坝内观变形、应力应变及温度、溢洪道坝顶变形、 大坝渗漏量及近坝区绕坝渗流等自动化改造；2015 年增补完成了左右岸平洞、溢洪道基础及电站厂房 测压管测点自动化改造；2018 年进行了面板堆石坝 内部水平垂直位移计改造。目前水布垭大坝已有 375 个测点实现了在线监测自动化，161 个测点实 现了半自动监测。
voir Dam Center is making effort on innovation of technical problems and difficulties in construction of
Shuibuya dam safety monitoring automation system, emergency coordination and intelligent transforma⁃
风险为目的，围绕水布垭大坝安全监测自动化系统建设、应急联动以及智能化转型等方面的技术问题和难点，坚
持自主创新，取得了水管式沉降仪自动供水系统、坝后量水堰远程可视化监测、成功应用工业领域的压力传感器、
特殊工况自动触发加密观测、水工技术监督指标自动统计、重点监测数据短信自动推送等系列实践成果，供借鉴。
关键词：水布垭水电站；监测自动化；创新
Байду номын сангаас
sensors used in industrial field, automatic trigger of intensive observation under special working condi⁃
白杨河水库大坝安全监测改造及自动化系统设计
溢洪 口泄洪 闸为两孔 ， 孔 宽 ６ｍ， 板高程 单 底
４ ８ ２ｍ。设 计 洪 水 位 时 最 大 泄 洪 能 力 为 １５ ２ ． ９
坝 高 ２ ． 顶 宽 ３ ｍ， 大底 宽 ２ ９ ５ｍ， 最 ８ｍ。大坝 设
有 一条 基础 灌 浆 排水 廊 道 ， 道 底 板 高 程 ４ １ ７ 廊 ｌ ．
２ 设 计 依 据
由于 目前所 掌握 的 基础 资料 有 限 ， 次 工 程 本 监 测项 目改 造及设 计 主要 是依 据业主所 提要求 和
中游 的哈拉阿拉特 山 口， 距克 拉玛依市 １ ０ｋ ０ ｍ。 水库 最 大淹没 面积 ５ ７ ｍ。 属 年 度 调节 水 ． ７ｋ ， 库， 计重现期 ５ 设 Ｏ年 ， 计 洪 水 流 量 为 ２ ２ 设 １
顶 宽 ３ － 内有 １ １５ｍ 宽 的粘土 心墙 。 ＂ ５ｍ， － － ～ ．
最 大设 计引 水量 ５ ／ 。 ０ｍ。 ｓ
（ ）原有监测 设计及 其现 状 ２ 根 据新 疆石油 管理局 供水公 司 目前提供 的资
主要 建筑 物 由混 凝 土拦 河 主坝 、 北 副坝 及 南
两侧 土坝 、 双孔 泄洪 闸 、 水库 放 水隧 洞及 黄羊 泉引
洪 干渠放 水 闸组成 。
维普资讯
第 ４期
张勤 劳 ， 等 白杨 河 水 库 大 坝 安 全 监 测改 造 及 自动 化 系 统设 计
１ ７
坝 安全 管理条 例 》 ； （ ） Ｌ Ｔ ５ ７ －０ ３ 混 凝 土 坝 监 测 技 术 规 ２ Ｄ ／ １ ８２ ０ 《
水利大坝自动化监测预警系统方案
小浪底水利大坝安全自动化监测预警系统设计方案目录1项目背景 (5)1.1 项目概况 (5)1.2 水利大坝监测预警的必要性 (7)2 区域地理环境背景 (7)3大坝安全监测系统 (9)3.1监测内容、方法 (10)3.2系统组成 (12)3.2 大坝监测工程选点 (13)3.2.1 监测点选择原则 (13)3.2.2 监测手段配置 (13)4 监测系统特点和功能 (14)4.1 系统特点 (14)4.2 系统功能 (15)5 预警系统建设 (16)5.1 信息采集监测站建设 (16)5.1.1 前端采集站 (16)5.1.2 坝体表面位移自动监测站 (20)5.1.3 深部位移监测站 (24)5.1.4 雨量监测站 (29)5.1.5 裂缝监测 (30)5.1.7 裂缝报警器 (33)5.1.8无线预警广播站 (34)5.1.9 地灾信息中心建设 (35)5.2 地质灾害自动化监测系统平台建设 (38)5.2.1 预警系统软件设计 (39)5.2.2 预警系统平台设计 (40)5.3 预警信息发布平台 (46)5.3.1预警发布终端 (46)5.3.2 短信预警信息发布终端 (49)5.4 系统通讯网络构建 (50)6 工作部署汇总 (53)7 具体经费预算 (53)8 保障措施 (55)8.1 组织保障措施 (55)8.1 质量保障措施 (56)8.2 技术保障措施 (57)8.3 安全及劳动保护措施 (58)1项目背景1.1 项目概况黄河小浪底水利枢纽工程位于河南省洛阳市孟津县小浪底，在洛阳市以北黄河中游最后一段峡谷的出口处，南距洛阳市40公里。
上距三门峡水利枢纽130公里，下距河南省郑州花园口128公里。
是黄河干流三门峡以下唯一能取得较大库容的控制性工程。
黄河小浪底水利枢纽工程是黄河干流上的一座集减淤、防洪、防凌、供水灌溉、发电等为一体的大型综合性水利工程，是治理开发黄河的关键性工程，属国家“八五”重点项目。
水库大坝安全监测自动化系统的应用
电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering自动化控制Automatic Control水库大坝安全监测自动化系统的应用黄振敏(梨树县水利工程质量服务中心吉林省四平市136500 )摘要：本文以水库大坝安全监测自动化系统为核心，通过一个水库大坝安全监测项目，阐述了水库大坝安全监测自动化系统的应用 过程，并对自动化系统在水库大坝安全监测中的应用故益进行了进一步剖析。
关键词：水库大坝；安全监测；自动化系统大坝是水库的关键水工建筑物之一，包括混凝土坝、土工坝两种类别，后者占水库总数的百分之九十以上。
因土工坝为散粒体结构，分析难度大，无法及时获取坝体渗流、坝基渗透压力等参数，对水库大坝安全监测提出了较大难题。
而通过将自动化系统应用于水库大坝安全监测，可以有效解决上述问题。
基于此，对水库大坝安全监测自动化系统的应用进行适当分析具有非常重要的意义。
1水库大坝安全监测自动化系统的应用背景如图1所示，一座大（2)型多年调节水库，总库容为4.15xl〇8m3,为当地控制性枢纽工程，位于干流上，干流全长101.2k m,流域面积3265.21k m2。
水库大坝为均质土坝，全长2356.21m,坝顶相对高程21.3m,宽6.58m,防浪墙高1.18m。
其中主坝位于右岸，全长796.2丨m,最大高度21.36m;副坝位于左岸，全长1563.21m,最大坝高度16.23m。
大埋于1996年实施了全面加固改建，改建后的水库大坝安全 监测系统所应用的自动化设备为R O C T E S T监测设备+2380数据采 集系统+专业作图软件，可以在独立M C U(测控单元）中存储监 测数据，主机则可应用数据采集系统将监测数据传输到计算机中进 行分析。
安全监测包括变形监测、渗流监测两个主要部分，前者包 括表面竖向位移观测、体内分层水平位移观测、倾斜检测、裂缝检测、挠度检测等；后者包括大坝坝基渗压观测、土坝坝体浸润线观测、大坝坝体渗流量观测等^。
自动化系统在长洲大坝监测中的应用
自动化系统在长洲大坝监测中的应用长洲大坝是一座位于中国的重要水利工程，担负着水库调节水位、发电和防洪等重要功能。
大坝的安全和稳定对周边地区的人民生命财产安全具有重要意义。
为了确保大坝的稳定运行，自动化系统被广泛应用于大坝监测中。
本文将介绍自动化系统在长洲大坝监测中的应用及其作用。
1.传感器技术自动化系统中的传感器技术是非常关键的一部分。
传感器可以在大坝内外布置，用于监测大坝的各项参数，如温度、压力、位移、变形等。
这些传感器将监测到的数据传输至监控中心，实现大坝的实时监测和数据采集。
2.数据采集和处理自动化系统通过数据采集和处理技术，可以自动地收集大坝各处传感器的数据，并实时处理这些数据。
通过数据处理和分析，监测人员可以及时了解大坝的运行状况，发现问题并及时采取措施，确保大坝的安全运行。
3.远程控制技术远程控制技术使得监测人员可以通过远程控制中心对大坝进行监测和控制。
当发现大坝存在异常情况时，监测人员可以通过远程控制技术进行相应的调整和控制，以确保大坝的安全。
4.预警系统自动化系统可以通过数据分析和处理，及时发现大坝的异常情况，并通过预警系统向相关人员发送警报信息，使得相关人员可以及时做出反应，保障大坝的安全。
1.实时监测大坝运行状况2.疾病诊断和故障分析3.减少人为因素自动化系统的应用使得大坝的监测和管理更加科学、精准，减少了人为因素对大坝运行的干扰。
监测人员可以通过自动化系统获取大量的数据支持，减少了对于人工监测的依赖，提高了大坝监测的精度和及时性。
4.提高大坝的安全性和稳定性自动化系统在长洲大坝监测中的应用，对于提高大坝的安全性和稳定性、减少人为因素的干扰、实现大坝的实时监测和数据分析等方面都发挥着重要作用。
随着自动化技术的不断发展和完善，相信自动化系统在大坝监测中的应用将会得到更加广泛的推广和应用。
新安江大坝安全监测自动化系统一期工程完善化改造
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大坝自动化监测系统在某水库的应用
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。
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大坝安全监测自动化系统工程案例 3.数据采集单元
本系统选用南瑞集团公司生产的DAU-2000系列分布式数据采集单元。 外形及内部布置见图6-24。
图6-24 DAU-2000分布式数据采集单 元
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大坝安全监测自动化系统工程案例
4.监控管理系统 监控管理系统主要介绍在线监测、图形报表、离线分析、测值预报和数据
在线评估模块，提供对评判准则的管理、评判方案的设置。该模块主要包 括: a.监控准则
主要包括时空分析评判准则、力学规律评判准则、数控模型评判准则、监 控指标评判准则、日常巡视评判准则、据进行自动的在线分析评价，判别测值的
性质是正常、基本正常、疑点或异常。对异常或疑点数据进行不同级别的报 警。
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大坝安全监测自动化系统工程案例
(二)大坝安全监测自动化系统 大坝安全监测自动化系统是根据国家大坝安全监测技术规范及设计
要求，在原有监测系统的基础上，对监测项目进行补充完善，对监测设施进 行更新改造而成。大坝安全自动化监测系统由安装在大坝内的12个分布式数 据采集单元DAU和安装在水库管理中心的大坝安全监控管理系统组成。水库 管理中心与现场DAU之间由通信光缆联接，通讯方式为RS-485现场总线 (CANBus)。现场数据采集单元DAU由安装在管理中心的监控主机统一控制 采集数据。
②监测仪器和监测系统的性能要求是低故障率、高可靠性，确保自动化监 测系统既实用又能长期稳定运行。
③采用的监测仪器和数据采集单元的生产厂家要具有技术质量监督局颁发 的计量产品许可证。
④组成的自动化监测系统可维护性好，易于扩展，且满足《混凝土大坝安 全监测技术规范》和《大坝安全自动监测系统设备基本技术条件》的有关规 定。
均采用振弦式压力传感器实现自动监测。
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(3)应力、应变及温度监测 新增钢筋应力计共17支，新增渗压计(垛墙硅)共6支，新增测缝计
共18支，新增16个温度计(垛内气温、垛墙硅温度各8个)，新增4个保 温层温度测点(拱圈、通气孔各2个)。以上均实现自动监测。原有内观 测点经检测符合自动化要求的温度计34支、测缝计22支，共56支(电 阻式)也实现自动监测。
(4)环境量监测 新增老厂尾水位监测点(振弦式))1个和地区气温(电阻式))1个，这2个 点纳入自动化系统。
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2.自动化监测仪器选型 自动化仪器选型原则:在满足精度要求的前提下，考虑其技术先进性、可
靠性和长期稳定性，并且有工程成功应用实例。
①优先采用国内成熟的产品(通过省部级鉴定的产品)，并且尽量采用统一 类型的监测仪器，以减少系统构成的复杂性。
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大坝安全监测自动化系统工程案例
主 讲 人： 张峰 安徽水利水电职业技术学院
2015.04
大坝安全监测自动化系统工程案例
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大坝安全监测自动化系统工程案例 (一)改造前已有的监测项目(人工观测)
1.垂直位移监测
采用一等水准网控制测量，具体测点为: ①水准基点网远离坝区1 km以外，由4个点组成，为冲1-冲44点。 ②工作基点网位于坝区内，由7个点组成。 ③垂直位移观测点，坝顶沉降观测点共7点，坝基沉降观测点共22点。
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c.准则的管理和维护 准则分为静态准则与动态准则。系统的准则管理和维护通过准则管理
模块来完成。主要功能是准则库的建立与撤销；准则的修改、插入、删 除、查询、打印；准则的一致性、冗余性检查；准则库的重组。
最新监测数据评判结果在监测仪器布置图中实时显示或在用户定义的 表格中显示。
管理。 (1)在线监测系统 在线监测系统实现对所有测点的远程测量、入库、计算、安全评估自动化。
系统主要包括数据采集系统、测值计算整编、在线快速安全评估(实时监控)三 个主要部分。在线监测系统框图见图6-25。
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图6-25 在线监测系统框图
大坝安全监测自动化系统工程案例
①数据采集系统 数据采集系统，定时采集监测数据，并对异常怀疑点自动复测，对报
2.水平位移监测 采用垂线法，共设置了20条正垂线和3条倒垂线。采用的仪器分别为 CG-2A型垂线观测仪23台、ZT-400型正垂设备20套、YT-400型倒垂设备3 套。
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3.裂缝监测 在重点坝垛的重要裂缝上布设25支CF-5差动电阻式测缝计，用 SQB-2型数字式水工比例电桥测量。 4.温度监测 电阻温度计共40支，其中坝基温度计6支，垛墙混凝土温度计10支，垛 内气温计10支，水温计14支。 5.环境量监测①气温:在坝顶设有四台温度自记钟；②库水位；③雨 量。
数据采集系统允许通过管理单位局域网登录监控主机实现数据采集的 异地控制。
②成果计算整编 测值计算整编具有独立的用户界面，可对任一测点进行公式的编辑、
查询，计算方案可以任意设置，缺省为处理所有最新测值。对常见观测项 目的计算方法提供详细的在线帮助。
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大坝安全监测自动化系统工程案例
③在线评估(实时监控)
警测点可以发送报警消息，真正实现“无人值守”功能。 数据采集系统还可以直观地显示监测仪器布置图、监测网络系统配置
图，用户直接在图上选择测点进行测量、查询监测数据、绘制过程线以及 查询测点的属性。监测数据显示界面由用户自己定制，可以选择以过程线、 分布图或数据的方式来实时显示自己关注的测点组合的测值。
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2)图形报表系统 图形报表系统提供丰富的图表控件供用户根据需要编辑形成各类图形、
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大坝安全监测自动化系统工程案例 1.自动化监测项目
(1)位移监测 垂直位移仍采用人工观测，但观测资料纳入监测自动化系统数据库。
大坝水平位移观测采用垂线法，20条正垂线、3条倒垂线，共23个观测点均 采用电容式垂线坐标仪实现自动监测。
(2)绕坝渗流及地下水位 新增绕坝渗流观测点共11个；新增地下水位观测点共21个。上述观测点