宝珠寺水电站大坝安全自动化监测系统的运行与维护

宝珠寺水电站大坝安全自动化监测系统的运行与维护

发表时间：2018-10-17T09:46:54.300Z 来源：《基层建设》2018年第27期作者：熊涛

[导读] 摘要：为了最大程度上确保宝珠寺水电站大坝的正常运行，在建立宝珠寺水电站大坝时，专门设置了大坝内部的安全监测系统，并且在设置系统时也采用了非常严格的标准，根据大坝水电站的建站特点，在水利工程的关键性部位建立起安全监测系统，对于大坝的关键性结构部位实施监测，在这篇文章当中，主要针对于宝珠寺水电站大坝的安全监测系统以自身系统的运营以及维护做了详细的描述。

珠宝寺水电站四川省广元市 628003

摘要：为了最大程度上确保宝珠寺水电站大坝的正常运行，在建立宝珠寺水电站大坝时，专门设置了大坝内部的安全监测系统，并且在设置系统时也采用了非常严格的标准，根据大坝水电站的建站特点，在水利工程的关键性部位建立起安全监测系统，对于大坝的关键性结构部位实施监测，在这篇文章当中，主要针对于宝珠寺水电站大坝的安全监测系统以自身系统的运营以及维护做了详细的描述。

关键词：宝珠寺水电站大坝；安全自动化；实时监测；运行与维护

1、安全监测系统

宝珠寺水电站大坝安全监测系统在建立的过程中完成了垂线，静力水准、激光准直、坝基扬压力等等监测项目的安装，并且进行了系统调整，逐步的进行使用。其中，在这个监测过程中，所涉及的具体项目为：环境量监测、变形监测、渗流监测、应力应变及温度监测等等。

1.1监测系统的布置与配置

宝珠寺水电站大坝采用LN1018-Ⅱ型开放型分布式工程安全监测网络，系统由现场传感器、MCU测量单元、双绞网络线、RS-485通信接口、测控中心等组成。

现场传感器由外部变形监测、内观监测、渗流监测、环境量监测四大部分的传感器组成。外部变形监测包括：1#、2#、3#正、倒垂共15台垂线坐标仪 498.7m廊道倾斜监测共15台静力水准仪；坝顶真空激光准直系统 498.7m廊道真空激光准直系统。渗流监测包括：坝基扬压力监测共58支扬压力传感器；左右岸绕坝渗流及地下水位监测共30支液位传感器；渗漏量监测共4支量水堰液位传感器。环境量监测包括1支温度湿度计、库水位和尾水位传感器各1支。

1.2测量单元包括

9台LN1018-Ⅱ MCU R及1台LN1018-Ⅱ MCU D 设备。

1.3测控中心包括

测控主机1台,数据处理分析机1台,管理主机1台,大坝安全监控管理软件与数据分析处理软件各1套。

1.4大坝安全信息管理系统

测控主机采得的数据交由数据处理分析机进行计算分析，测控主机与数据处理分析机通过集线器与管理主机相连，管理主机与厂MIS 系统相连，通过授予不同的操作安全权限实现远程控制和管理。

2、大坝安全监测自动化系统组成

宝珠寺水力发电厂大坝安全监测自动化系统的网络线共分为两组。A网：①1#MCU：坝顶真空激光准直系统，10#坝段为发射端，22#坝段为接收端，11#～21#坝段各有1个测点。②2#MCU：498.7m廊道真空激光准直系统，10#坝段为发射端，22#坝段为接收端，11#～20#坝段各有1个测点，21#坝段有2个测点。③3#MCU：位于基础廊道18#坝段，连接U18-1～U25-1扬压力传感器和LSY01、LSY02、LSY03量水堰液位传感器。④ 4#MCU：位于基础廊道13#坝段，连接U9-2～U17-6扬压力传感器、LSY06量水堰液位传感器和尾水位传感器。⑤ 5#MCU：位于498.7m廊道17#坝段垂线观测室门外，为LN1018-II/D型；连接B 网络。⑥ 6#MCU：位于左岸571.0m高程廊道口，连接左1#～左14#绕坝渗流液位传感器、库水位液位传感器和气温计。⑦ 7#MCU：位于右岸551.0m高程平洞口，连接右1#～右16#绕坝渗流液位传感器、U4-1～U9-1扬压力传感器。⑧ 8#、9#MCU：位于498.7m廊道，连接17#坝段内部观测仪器。⑨10#MCU：位于498.7m廊道，连接10#坝段内部观测仪器。⑩11#、12#MCU：位于498.7m廊道，连接22#坝段内部观测仪器。

B网：静力水准系统和CCD垂线系统连接到LN1018-II/D型（5#MCU），组成系统的二级网络。静力水准系统连接从15#坝段至21#坝段共15台静力水准仪；CCD垂线系统连接15台CCD坐标仪，其中：22#坝段5台垂线坐标仪，17#坝段6台垂线坐标仪，10#坝段4台垂线坐标仪。

2.1变形观测

水平位移监测：进行水平位移监测之前，首先需要建立水平位移监测控制网，其具体的作用为为观测大坝、厂房的水平位移提供基准点，测定大坝、厂房水平位移工作基点及左岸边坡水平位移工作基点的动态坐标；为检校大坝正倒垂观测系统的工作提供基准点。

网的结构：一级主网8个点，视准线端点纳入全网联测。以基准点BJ5的坐标和BJ4-BJ5方向为水平位移监测控制网的起始数据。水平位移监测控制网起始点BJ5的坐标值为（599444.0540，558119.1079）。BJ4-BJ5的方位角为251°54′25.58″。主网观测方向示意图如下

垂直位移监测：近坝区岩体垂直位移观测，采用一等水准测量，并组成垂直位移监测控制网。宝珠寺水电站水准基点(ABM1-1)布置在距离大坝2.2Km的甘川公路平溪河桥左岸沟里100多米处（821进厂公路河对面）。为使其不受气温变化和外界的影响，采用了平硐基岩标。平硐标石的构造，是在山体完整，稳定页岩出露处，开凿一个平硐，规格为：深51m，高3.3m，宽2.5m，平硐深25m处筑一道铁门，分成内外两室，硐口筑墙封闭，两边墙上均设铁门封闭并能够满足水准测量要求，在内外两室各埋设一座岩层基本水准标石，水准原点由埋设在三堆镇政府院内的国家二等水准点“碧昭14”进行引测和校测。

垂直位移监测控制网沿河床两岸公路布设,环线全长8.7Km左右,布置了一组平硐水准点标石，9个混凝土或岩层基本水准标石，水准标石从坝轴线以下，每隔450～500m埋设一个，左右岸水准标石基本是对称布置。

渗流监测：渗流监测主要涵盖了扬压力监测、渗透压力监测等。

宝珠寺水电站通过三向电模拟渗流试验和渗流计算，采用了“闭路式抽水减压系统”。在下0+011.5m和下0+027.5m纵向廊道内各设一排扬压力孔作为纵向观测断面，分布在4～25坝段。横向监测断面选择了7个代表性坝段，分别是9#、10#、12#、17、19、21、22坝段。同时在3#机尾水管底板中心线断面埋设有5支渗压计。

3、安全监测系统的运行与维护

3.1建立监测仪器设备台账和档案管理制度

对于在监测过程中需要用到的设备以及监测仪器，需要建立专门的存放区域，由专人进行管理，并且，进行仪器存放的区域要求达标，符合相关的存放条件。在进行监测的过程中，对于需要使用到的监测设备，我们需要及时的进行台账登记，并且，建立专门的仪器借用记录，严格并且合理的对于监测设备进行管理。在进行监测时，也要做到对于数据进行实时有效的记录，建立监测记录登记制度。

3.2及时的对于系统中的数据进行分析

在宝珠寺水电站大坝的安全监测系统当中，需要对系统当中的数据信息进行及时有效的分析，对于数据的可靠性以及安全性进行分析。当前阶段，在宝珠寺水电站大坝可以实现自动化实时安全监测的有扬压力观测、渗透观测等。同时，水电站工作人员还需要对数据进行重新的核对，以此来验证数据的可靠性，同时，当现场发生技术故障时，应该联系专业的人员进行故障检修，并且通过监测自动化系统的诊断功能了解监测仪器设备、监测站数据采集装置、监测管理站、监测管理中心站各设备的运行状态。确保监测自动化系统的保护电源、防雷接地设施、信息传输网络处在正常工作状态。

4、结语

在文章中，对宝珠水电站安全自动化监测系统的运行与维护进行了系统的阐述。大坝安全自动化监测系统经过长时间的运行与维护，获得了大量的运行数据，使得我们能够很好的掌握当前的坝体运行情况。做好大坝安全自动化监测系统的运行与维护工作，保障系统的稳定可靠运行具有至关重要的作用，更能获得准确、完整、科学、真实的大坝运行数据，为大坝的安全运行提供数据支撑。

参考文献：

[1]杨新利.浅谈自动化技术在水库大坝安全管理中的应用[J].陕西水利，2016(01 ):103.

[2]张文飞.浅述水电站大坝安全监测现状及其自动化动态[J].广东科技，2014(10):63.

[3]王明亮.关于对水电站自动化监控系统的运行及维护研究[J].电子技术与软件工程,2015,(23):159.