水库大坝安全监测
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关键字：水库大坝 监测
1.监测工作的目的
大坝安全监测的目的和意义众所周知，大坝安全监测有校核设计、改进施工和评价大坝安全状况的作用，且重在评价大坝安全。
2.大坝监测工作的主要内容
1）大坝区降雨强度和雨量监测；
2）大坝浸润线及坝基渗压监测；
3）大坝上下游水位监测；
4）大坝坝体位移监测。
3. 监测内容、方法及仪器
3.1 大坝区降雨强度和雨量监测
采用智能”数字翻转式雨量计做为降雨量和和降雨强度的可靠测量。
3.2 大坝浸润线及坝基渗压监测
为了解坝体和坝基的渗流压力，通过埋设渗压计来观测坝体的渗流压力分布情况和浸润线位置以及坝基渗流压力分布情况。
3.3 大坝上下游水位监测
为了了解大坝上下游水位情况，分别设置振弦式通气水位计来观测大坝的上下游的水位。
3.4 大坝坝体位移监测
大坝坝体地表位移监测是为了了解大坝地表水平变形和垂直变形情况。监测仪器采用了全站仪自动极坐标测量系统，正是这一新技术下的内外业一体化的工程测量系统取代传统ME5000精密测距仪，可以实现无人值守及自动进行监测预报的系统。
3.５ 传感器
可根据实际需求，在监测范围内安装各种传感器。一般常用的有：
渗压计、混凝土应变计、应力计、多点位移计、测缝计、水位计、钢筋计、倾角计、测力计、气压计、温度计、压力盒等。
4. 远程自动监测系统
4.1 系统简介
随着计算机技术和电测技术的发展，使得以电测传感器技术为基础的监测项目能实现全天候自动监测，如本项目中使用的各种传感器都可以实现自动监测。同样，监测系统也具备人工观测条件，通过观测人员携带读数仪或笔记本电脑到各监测站读取数据，并可由人工输入计算机，进入相关数据库。
连续的自动监测可以记录下监测对象完整的数据变化过程，并且实时得到数据，借助于计算机网络系统，还可以将数据传送到网络覆盖范围内的任何需要这些数据的部门。
4.2 系统组成
本系统由三部分组成：
1）现场量测部分
2）远程终端采集单元MCU
3）管理中心数据处理部分
4.3 系统网络结构
水库大坝安全监测数据采集系统采用分层分布开放式结构，运行方式为分散控制方式，可命令各个现地监测单元按设定时间自动进行巡测、存储数据，并向安全监测中心报送数据。系统MCU之间以及MCU与监控计算机之间的网络通信采用光缆。
安全监测数据采集系统可通过光缆将位于本工程各个监测站内的监测数据采集上来，然后通过光缆传送到位于控制楼的监测中心内的监控主机内。
5.系统硬件具备的特点
1)高品质：专门为水电市场开发的DT515/615型智能数据采集器A/D转换达到15位，可以保证高精度；且通过了EMC电磁性认证和CE安全性认证，可以保证抗干扰性以及安全环保的特性，同时也保证了长期工作稳定性。
2)高适应性：耐低温能力，正常工作宽温度范围-45℃～+70℃，可以保证恶劣的工作环境；高电压测试能力，正常测量宽量程范围±100V，可以保证传感器的兼容性。
3)高兼容性：可同时连接水电安全监测的各种仪器，包括弦式仪器、差阻式仪器、压电式仪器、4-20mA电流式仪器、水位计、雨量计、热电偶、热敏电阻、铂金电阻等。
4)便携特性：采集仪器具有体积小巧、便于携带的特点，重量仅几公斤，施工期间可代替多种传感器信号的读数仪使用，后期同时可作为自动化测控单元的采集模块使用。
5)防潮特性：数据采集器的所有电路板都经过防潮处理，正常工作湿度范围可达85%；同时外部具有工业级保护机箱，可以充分保证在水电现场恶劣环境下正常工作。
6)防雷特性：采用专用电源防雷器对电源进行电涌防护，输入信号接入最大通容容量5KA的信号防雷板进行防雷保护，保证水电现场野外工作的能力。
7)供电灵活性：内部具有电池，可以保证外部供电缺失下测控单元正常工作；同时仪器具有自动休眠模式，整个采集低能耗，可以保证长时间进行工作及不间断性；外部电源可以选择工业电源、直流电源、蓄电池、太阳能板等。
8)内部存储特性：内部具有512K的内部存储器，同时可以最大扩展到4M外部存储卡，可以保证外部实时监控出现意外情况下数据的完整性。
9)通讯方便特性：每个测控单元预留RS232直接通讯接口，同时可以方便组成485或TCP/IP的光纤网络，充分保证水电监测现场的调试方便性及自动化远程通讯能力。
10)协议开放特性：仪器基于文本的指令语言简单，兼容各种编程语言，同时可以方便地进行数据库的交互，保证后期自动化软件的二次开发方便性。
11)性价比优：具有容量大、价格低的特点，一个监控单元最多可直接接入90只弦式仪器，保证水电监测的性价比最优。
６.监测系统软件的功能特点
本监测系统是专为大坝安全监测提供最优惠的解决方案，其基本的功能有：
1）可实时远程监测大坝的各测试参数，可根据需要设定采集频率、测点数据，对原始数据可进行各种计算。
2）可对水库大坝的采集数据进行专业评估，按水利专业要求进行相关的数据的计算、评估与处理，以适应各种评测模型的需要。
3）数据能够以各种数据库形式保存并可进行历史数据查询，还可以直接生成EXCEL或其他形式报表。同时数据可实时保存到网页报表中，提供网页远程浏览各种数据。
4）数据可以以图形方式显示，包括时间历程曲线图、X/Y坐标图、模拟图、直方图等形式。
5）具有数据越限报警功能，现场即时上传报警信息时，主机会出现明显的报警画面和报警信息，同时还可提供各种声光报警等多媒体提示。
6）实现对系统信息打印的功能，支持对图形、报表、曲线、报警信息、各种统计计算结果等的打印。
7）在线编辑、维护、修改、扩展功能。系统硬件和软件都满足开放性标准的要求，满足今后系统在硬件节点的增加、数据库容量的扩充、系统软件功能的增强等方面的要求。
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