摘要：大坝安全事关人民生命财产安全和社会稳定，而安全监测是水库大坝安全管理的重要工作。目前，66.64%的大型水库建设了自动化系统，56.98%的大坝监测系统采用自动化监测为主、人工为辅的方式。各种C/S和B/S架构的大坝运行安全管理信息系统的出现，为水库大坝管理做出了积极的贡献。本文对大坝安全监测自动化发展应用进行分析，以供参考。
关键词：大坝安全监测；应用；研究
引言
水库大坝既可以对各区域内的生活用水及农田灌溉起到调配作用，又可以对干旱、洪水等自然灾害起到一定的防治作用。水库大坝的建造与运行过程需要工作人员进行安全监测与管理，以保证水库大坝的安全可靠。但在实际的安全监测与大坝安全管理过程中，出现了对水库大坝的安全监测水平有待提高等问题。
1大坝安全监测自动化发展现状
采用自动化技术对水利水电大坝工程进行安全监测，能够及时采集大坝相关数据，并通过采用高效的数据分析和处理方法，获得较为全面的监测数据结果，为相关工程决策活动提供依据。经过几十年的建设发展，我国在大坝安全监测自动化体系的建设过程中已经取得了许多重要成果，目前基本具备综合监测能力，能够对大坝运行状态进行动态掌控。此外，通过开展水文环境监测、洄游鱼道研究等工作，也有利于提高大坝建设环保效益，降低对自然环境的影响和破坏。
2影响大坝安全监测自动化系统可靠性的因素分析
2.1设计阶段
大坝安全监测自动化设备的生产厂家众多,产品质量、性能、功能及售后服务良莠不齐。提高自动化系统的可靠性工作应该在系统选型阶段就开始,在设计阶段就采用质量高的产品,选择售后服务好、技术力量强的厂家。在了解厂家对设备的宣传资料,熟悉产品功能、性能后,应该认真考察厂家产品的实际性能,了解相似工程同类仪器设备现场运行情况,还应结合对应的人工比测资料分析系统的可靠性。
2.2测仪器及引出电缆
大坝监测仪器的精确度、稳定性及可靠性是保证监测数据准确、可靠、连续的前提和基础,应尽可能选择具有自校功能的监测仪器,以便检查测量、通讯系统的故障,提高测值的可靠性。监测仪器的引出电缆也是可靠性的有力保证,埋设在坝体内的电缆,如发生绝缘度降低、断(短)路,造成的损失也将是无法挽回的。
3大坝安全监测存在问题
很多工程存在部分变形监测采用人工观测，内部渗流及应力应变等采用监测自动化监测，人工观测数据通常采用Excel计算存储，自动化监测数据则建立在自动化系统服务器数据库内。甚至有些工程存在多套监测自动化系统，这种数据格式多样，管理无法统一，整编与分析工作效率低，无法实现标准化管理。
4大坝安全监测自动化技术应用对策
4.1引进先进的自动化设备
在大坝安全监测自动化系统的建设过程中，应不断引进先进的技术设备，完善安全监测自动化系统功能，更加快捷、准确的完成数据采集和分析工作。在现阶段的设备更新过程中，主要以提升大坝安全监测自动化系统的智能化水平为目标，通过引进智能设备和算法，进一步提升大坝安全监测的自动化水平。比如在智能传感器的应用下，不仅可以自动采集、存储相关参数信息，还能够对设备运行状态进行自动监测，及时排除故障风险，确保设备运行稳定性。在数据分析处理环节，则利用智能化算法，包括人工智能神经网络等，对大坝安全状态进行综合评价，减少数据处理环节的人工参与。在此情况下，能够避免人工分析、计算产生误差问题，进一步提高大坝安全监测结果的可靠性。
4.2合理设计大坝安全监测任务
在大坝安全监测任务的设计和分配过程中，首先应加强大坝主体结构监测。大坝在长期的运行和使用过程中，容易受到环境侵蚀，出现各种各样的病害问题。比如使用时间较长的大坝易发生渗水漏水问题，导致大坝稳定性下降。通过加强大坝安全监测，可以提前发现这些问题，为大坝补强加固提供依据。其次应把握好开展大坝安全监测的频率，短期监测工作获得的成果数据参考价值较低，也难以为相关防护工作的开展提供参考。只有建立长期、稳定的监测流程，合理设计安全监测频率，才能掌握大坝运行的动态特点。在此方面，需要综合考虑自动化技术采集效率、安全监测需求、经济性因素等，合理设计监测频率，确保大坝安全监测工作的有效开展。最后，通过记录相关监测数据，定期开展分析和评价工作，为大坝安全监测自动化技术的改进提供方向。
5提高系统的可靠性措施
5.1设备的通用性和互换性
设备的通用性和互换性是提高系统的可靠性的重要措施之一。组成大坝监测自动化系统的数据采集单元和设备的接插件等应当具有较强的通用性、互换性,品种应尽可能少,且符合标准化要求。接入同类仪器的数据采集单元应做到一致,通过设置数量、类型等参数就可使用,尽可能降低系统的复杂性和运行管理人员的操作难度,做到只需少量备品备件就可以保证系统的稳定运行,降低运行成本。
5.2系统可靠性管理
(1)系统现场管理人员应具有一定的水工、自动化控制、计算机软硬件知识,必须接受并掌握厂家的培训内容,在日常运行中监视设备的运行,负责更换电源保险丝、防雷器、蓄电池,检查设备外观等工作。(2)通过合格的培训,根据设备维修说明书,用户能通过设备测试接口,初步检查故障部位,并用备用设备或插件进行更换、设置,恢复系统运行。同时,将损坏的部位送修,保证正常数量的备品。(3)如遇到无法恢复的故障时应记录故障现象、初步判断故障部位并及时通知厂家维修人员。(4)为了保证监测数据的连续性,在系统无法自动化测量和故障修复前的一段时间内,应使用系统的辅助功能如自报测量、用便携式检测仪测量或人工测量,以保证不丢失数据。(5)由于自动化控制技术及计算机软硬件的发展,为保证自动化可靠稳定运行,在系统运行8～10年后应进行更新改造,并保持监测数据的连续性。
6大坝安全监测发展
（1）安全监测是一个长期连续的过程,监测数据的变化应正确反映建筑物的工况。自动化系统的可靠性受到传感器、数据采集单元、计算机、配套软件及工作环境等多种因素的综合影响。随着时间的推移,仪器设备存在长期潮湿、大温差、强电磁干扰下,产生零点飘移、绝缘度降低等造成测值误差或不可靠。应该指出的是以上的MTBF、数据缺失率应该按定期进行统计,而并非局限在系统试运行考核阶段,这样才能保证自动化系统始终能提供稳定可靠的监测数据。（2)采用通用型、模块化结构，出现了基于总线结构和单板结构的测控装置,每个测量板均具有测量、存储、自检、通讯、电源管理等多种功能,在诸如掉电保护、看门狗技术、多通信接口及保证数据连续性方面(如采用内置蓄电池)取得新进展。
结束语
综上所述，为了能够保证大坝安全运行，应用大坝安全监测系统，可以第一时间掌握大坝工程运行现状，但必须要根据工程特点选择仪大坝器、设计软件系统。当然，这些仪器经风吹日晒或湿大坝气侵蚀会产生老化现象，因此要定期对监测系统进大坝行维护，保证整个系统可以长期稳定运行。
参考文献
[1]李竟.水库大坝安全自动化监测问题研究[J].智能城市,2019,5(22):175-176.
[2]陆纬,储华平,李东,吴健琨.微功耗大坝安全监测通用无线现地单元应用实践[J].水利水电快报,2019,40(11):78-82.
[3]胡顺志,张冬冬.松树水库大坝安全监测资料分析[J].东北水利水电,2019,37(11):66-67.
[4]江超,范磊然,张国栋.水库大坝安全监测技术标准相关问题探讨研究[J].中国水利,2018(22):47-49.
[5]姚诚.大坝安全监测现场终端系统设计与数据分析[D].湖南大学,2017.