(细则)陕西省水库大坝安全监测系统

陕西省水库大坝安全监测系统验收细则2004- - 发布 2004- - 实施陕西省水利厅发布水库大坝安全监测系统验收细则陕西省水利厅1总则1.1为规范水库大坝安全监测系统的建设和管理，进一步推动大坝安全监测系统实用化工作，充分发挥其监测大坝安全、指导大坝运行的作用，特制定本细则。

1.2本细则依据《水库大坝安全管理条例》、《混凝土坝安全监测技术规范》、《土石坝安全监测技术规范》、《土石坝观测资料整编规程》、《大坝安全自动监测系统设备基本技术条件》等规范制定。

1.3本细则适用于水利系统建设、管理的大坝安全监测自动化系统。

2系统建设要求2.1系统应有具备有关资质的设计单位完成的自动化系统设计报告，且已通过审查批复。

2.2 根据工程实际情况，采用先进、成熟的技术和设备，满足系统设计要求，并考虑和水库其它系统的合理衔接，避免系统的不协调和资源浪费。

2.3系统建设应遵守相关规范规定和要求的监测项目，测点的布设应坚持少而精的原则。

2.4系统建设应采用招标方式，由具有施工经验的单位进行，并聘请有经验的监理人员监督工程施工。

项目法人单位应参和整个系统的建设、管理工作。

3系统功能3.1系统要求3.1.1具备监测数据自动采集、传输及信息管理和工程安全性态初步分析评价的功能。

3.1.2具备良好的可靠性和长期的稳定性，硬件结构、数据库结构、软件结构符合大坝安全监测技术发展及计算机网络技术发展的要求，系统具有良好的开放性和兼容性。

3.1.3具备自检、自校措施，以便检测系统的可靠性和采集数据的真实性，保证系统维修前后数据的连续性。

3.1.4具有较强的环境适应性和耐恶劣环境性，具备防雷、防潮、防腐蚀、防鼠、抗震、抗电磁干扰性能，能够在潮湿、高雷击、强电磁干扰环境下长期连续稳定运行。

3.1.5具有掉电保护和短期自动供电功能，在断电情况下能由备用电源自动供电，确保维持正常运行一周以上。

3.1.6设有人工采集数据的手段和接口。

系统连接的传感器应有人工测读条件，数据采集单元应具备人工测量接口，以便必要时进行人工补测、比测数据。

3.1.7具有现场网络通信和远程网络通信功能，通信网络具有开放性和可扩充性。

3.1.8能通过网络向省大坝安全管理中心及主管部门发送监测数据及大坝安全信息，并能和其它系统实现信息共享。

3.1.9具有网络安全功能，设置有软、硬件防火墙，确保网络安全。

3.1.10具有多级用户管理功能，设置有多级用户权限、多级用户安全密码，对系统进行有效的安全管理。

3.2传感器要求3.2.1各种传感器技术指标应满足国家标准及行业和企业标准的规定，具有生产计量器具许可证，并经过有关计量技术监督部门检定合格，且有相应的检定合格证书。

3.2.2对埋设的传感器应有完整的埋设考证资料，以此确定监测数据的真实性。

3.2.3对可更换的传感器应有相应的比对标准，依据标准每年进行比对，以确定传感器是否有效。

3.3数据采集、传输和处理功能要求3.3.1系统数据采集装置应能接入大坝变形、渗流、应力应变及温度、环境量等各类监测仪器（传感器），对接入的仪器进行精确测量，其精度应满足有关规范要求。

3.3.2系统采集数据应同时具备巡测和检测功能。

3.3.3具有监测数据自动检验和报警功能，能对测量数据进行自动检验、判识、异常报警。

3.3.4具备设备故障自检和故障自诊断及报警功能。

3.4数据管理、分析软件功能要求3.4.1该软件应包括数据采集、资料整编、初步分析、信息发布等子系统。

3.4.2数据采集除具备数据自动采集功能外，还应具有人工输入数据功能。

3.4.3资料整编具有对原始数据（包括人工观测资料）按照《土石坝观测资料整编规程》及其它规范的要求进行检验、计算、制作图形和报表等整编功能。

3.4.4初步分析能按照有关规范要求对工程安全性态进行初步分析评价，包括对应力、变形、渗透压力（或扬压力）、渗流量的监控指标的初步分析等内容。

在此基础上对工程性态进行评价，并将评价结果进行发布。

3.4.5具有较好的人机界面，可通过人机交互方式对数据进行查询、检索、编辑。

3.4.6具有大坝安全信息文档、图片、影像、测点及仪器检索管理功能。

4指标要求4.1监测精度应满足《混凝土坝安全监测技术规范》、《土石坝安全监测技术规范》以及《大坝安全自动监测系统设备基本技术条件》的要求。

4.2监测稳定性对固定电阻、频率、电压等信号源连续测量，8h内的测量结果应满足规范要求的测量精度。

4.3监测数据采集的缺失率系统数据采集的缺失率不大于3%。

4.4采集单元平均无故障工作时间MTBF(半年考核期)采集单元平均无故障工作时间(半年考核期)MTBF不小于4000h。

4.5比测指标4.5.1对于可更换的仪器设备，系统实测数据和同时同条件人工比测数据偏差δ保持基本稳定，无趋势性漂移。

和人工比测数据对比结果：δ≤2σ。

4.5.2对埋设的传感器应有完整的埋设考证资料，以此进行监测数据真实性确定。

4.6采集时间系统单点采样时间不大于5S。

5系统管理要求5.1应有完整的系统技术、使用、维护手册及工程各阶段验收资料。

5.2应有完整的系统运行记录。

5.2应制定系统使用和管理规章制度。

5.4应制定系统故障时，保证不间断监测的应急技术、管理措施。

5.5使用管理单位应确定两名以上监测技术人员负责系统的管护，并能熟练地使用系统的各项基本功能。

5.6使用管理单位应加强系统的日常维护，并有一定的备品、备件。

6验收程序6.1系统竣工并经3个月的试运行正常后，由设区市水行政主管部门会同市计委、省水库大坝安全管理监测中心主持初步验收，省属项目由省水库大坝安全管理中心主持初步验收。

初步验收合格并正常运行6个月后，在项目法人提供完备的验收档案和验收申请后，由省水利厅会同省计委主持终验。

验收工作由验收委员会负责。

6.2验收委员会由主持单位，大坝安全主管部门，大坝安全监测、水工、通信、仪器设备及计算机网络等方面的专家组成。

6.2项目法人、设计、施工、监理、运行管理单位作为被验收单位不参加验收委员会，但应列席验收委员会会议，负责解答验收委员会的质疑。

6.3验收的主要工作6.3.1审查项目法人的“工程建设和管理工作报告”，终验还应审查初步验收委员会的“初步验收工作报告”。

6.3.2分组检查工程建设和运行情况，并提出分组检查意见。

验收委员会分现场组和室内测试组。

现场组主要查验仪器设备原始资料、安装埋设考证、评定资料，以及仪器数量，MCU的指标、通信电缆、防雷设备是否和设计一致，是否完好。

室内测试组一是通过系统软件测试各种仪器的采集、传输，设备检测，供电和掉电保护，数据缺失率，测量时间，系统的稳定性，人工比测偏差（可更换设备）；二是查验系统软件的功能是否满足前述3.4款对软件的要求。

6.3.3讨论并通过竣工验收鉴定书（格式见附件）。

6.4工程质量等级评定（1）合格标准：A. 本次验收检查项目全部合格。

B. 系统测量精度基本满足规范要求。

C．数据缺失率＜3%。

D．系统软硬件功能完善率＞75％。

E．防雷措施齐备。

F．各种资料齐全。

（2）优良标准：A. 本次验收检查项目全部合格。

B. 系统测量精度完全满足规范要求。

C．数据缺失率＜2%。

D．系统软硬件功能完善率＞90％。

E．防雷措施齐备。

F．各种资料齐全。

7验收工作程序及其它未定事宜按照《水利水电建设工程验收规程》的竣工验收规定执行。

8本细则自发布之日起执行。

附件1变形监测中误差限值建筑物水平(mm)垂直(mm)裂缝\接缝(mm)倾斜(″)挠度(mm)土石坝堆石坝表面 2 3 0.2 5 - 内部 1 1 0.2 3 -重力坝支墩坝坝体 1 1 0.2 2 0.3 坝基0.3 0.3 0.2 1 0.3拱坝坝体径向 2 1 0.2 2 0.3切向 1 1 0.2 1 0.3 坝基径向0.3 0.3 0.2 1 0.3切向0.3 0.3 0.2 1 0.3 水闸、溢洪道 1 1 0.2 2 0.3近坝区岩体及高边坡 2 2 0.5 3 0.3 滑坡体 3 3 1 3 0.3项目精度单位备注渗压计0.5 ％FS测压管 1 cm水尺 1 mm量水堰0.5 mm项目分辨率精度单位压力应力电阻比 1 2 ×10-4电阻0.1 0.2 Ω温度0.1 0.5 ℃项目分辨率精度单位水位 1 2 cm雨量1mm 4％气温0.1 0.5 ℃附件21.比测精度计算对可更换的仪器设备观测数据考核，主要通过方差分析。

方差分析原理：将某一时刻的自动化和人工测值进行比较，设某一测值的自动化测值为Xai,人工测值为Xmi,则对于δi ＝Xai Xmi -组成的数据系列根据误差理论应呈正态分布。

采用误差δ＜2σ，其中σ为均分差。

σ22ma σσ+=，m σ为人工观测精度，a σ为自动化观测精度。

对埋设的传感器应有完整的埋设考证资料，以此进行监测数据真实性确定。

2.采集单元平均无故障工作时间MTBF = ∑∑==ni i n i i r t 11/式中：ti 考核期内，第t 个单元的正常工作时数。

ti 考核期内，第t 个单元出现的故障次数。

n 系统内数据采集单元总数。

3. 数据缺失率数据缺失一般是指在考核期内某一测点或某一采集单元由于自动化系统本身的原因采集不到数据而造成的数据缺失，为严格考核，在统计数据缺失时还应将测值错误或因自动化系统本身而引起的数值超限数据也作为缺失数据。

W = ωρ/×100％ ρ 缺失数据个数ω 应测数据个数W 数据缺失率附件3水库大坝安全监测系统竣工验收鉴定书格式项目名称功能或要求功能指标项目及要求检查结果备注自动测控单元数据采集功能自动采集各类输出信号，并将其模拟量转换为数字量适应应答式和自报式两种方式(选测和巡测)巡测小于5分钟选测小于5秒巡测周期10分钟～30天数据传输功能传输速率≥300bps数据存储功能存储容量≥64KB自检自校功能可对测控单元电源、存储、时钟、状态等进行自检自校掉电保护功能断电情况下可连续工作时间≥7d防雷抗干扰设有防雷抗干扰设备现场及远程通信功能支持有线、无线等其他方式通信异常及故障报警功能遇到异常或故障能够进行文字声音报警功能长期稳定可靠工作数据缺失率＜3％监测精度符合SL-60（土石坝安全监测技术规范）、DL/T5178-2003（混凝土坝安全监测技术规范）、SL268-2001（大坝安全自动监测系统设备基本技术条件）中提出的精度要求监测稳定性对固定电阻、频率、电压等信号源连续测量8h内的测量结果满足规范精度或误差范围要求人工比测同条件下人工和自动化测量偏差δ＜2σ可更换设备预留人工接口系统预留有人工测量接口续表1项目名称功能或要求功能指标项目及要求检查结果备注系统软件功能系统管理功能用户和安全权限管理功能数据采集功能设置数据自动采集的参数对数据测控单元工作状态进行控制和检查具有人工观测数据的输入接口数据的预处理功能对数据误差、异常数据、疑点数据进行识别能够对系统误差进行修正，对所缺数据进行补插可以对监测物理量的中间成果及最终成果进行计算数据管理维护功能可以对工程文字、图片、影像信息进行管理和维护可以对监测仪器基本信息、监测数据等进行管理和维护可以对工程及仪器信息进行浏览查询图像报表绘制功能可以制作输出满足大坝安全监测需要的各类通用报表可以绘制分析、报告所用的各种过程图、分布图、相关图等图形数据分析功能可实现各种过程线组合,进行对比分析可实现物理量的相关因素分析和时间、空间分布分析可实现物理量的统计分析既支持数据离线分析也支持数据在线分析提供多种统计模型分析方法测值预测预报功能根据测点的数学模型预报该测点未来的预测值，通过预测结果对大坝的运行状况作短期预报远程服务和管理功能可以通过因特网或电话线拨号上网为远程用户和移动用户提供远程数据采集和分析功能系统数据备份可以对系统数据随时进行备份续表2项目名称功能或要求功能指标项目及要求检查结果备注中心站环境要求中心站防雷防雷接地网接地电阻＜5Ω安装有避雷针设有隔离变压器设有信号避雷器中心站电源监测系统和其他设备另向供电电源电压220V±10％V电源频率50Hz±1 Hz备用电源连续工作＞3h中心站温度温度20℃～30℃中心站湿度湿度≤85％中心站防盗门窗防盗中心站网络系统数据接收机名牌工业控制机≥1台数据服务器名牌企业级服务器≥1台工作站名牌商用机≥1台MODEM 外置或内置MODEM≥1台电话线专用电话线≥1条项目名称功能或要求功能指标项目及要求检查结果备注变形监测测点位置参数符合设计要求测点数量符合设计数量外观情况符合设计要求并且美观大方施工资料施工过程资料完备，考证、评定资料齐全仪器设备资料出厂资料齐全，技术指标符合要求并经鉴定合格仪器精度在物理量基本不变情况下,用二次仪表对测量仪器连续测读10次,其限差δ＜2σ。