能伟亮
长江空间信息技术工程有限公司（武汉）
摘要：经济的发展，城市化进程的加快，促进水利工程建设项目的增多。作为水利水电工程的重要组成部分，水电站大坝的安全不仅关系着水电站的运行，同时对水利水电工程的发展也有着一定的影响。水电站必须要做好大坝安全监测工作，提高监测的安全性与科学性，利用自动化监测技术进行大坝监测，及时发现问题，进而采取处理措施。但是，当前我国的大坝安全监测自动化发展不够完善，自动化水平不高，需要进一步展开研究，提高大坝监测自动化质量，确保大坝安全稳定运行。本文就水电站大坝安全监测自动化现状与发展目标展开探讨。
关键词：水电站；大坝；安全监测；自动化
引言
我国从上世纪70年代开始着手构建大坝安全监测自动化体系，在各种先进技术的支持下，目前大坝安全监测自动化系统已经初具规模。但是客观而言，目前采用的大坝安全监测自动化系统仍有较大的改进空间，比如数据采集传输效率、监测稳定性等。应积极推动大坝安全监测自动化发展，为大坝工程建设活动构建一道安全屏障。
1水库大坝安全监测的意义
通过仪器观测和日常巡检对大坝的坝体、坝肩、近坝区岸坡和周边环境进行持续观测，并对测量结果进行观察和评判，再通过数据计算和资料分析建立模型，评估大坝工程的现有工作状态，预测大坝的未来状态。通过大坝持续监测，可以迅速发现安全隐患，从而保证大坝安全，避免溃坝事故发生。也可以验证和完善水库大坝的设计参数与施工技术是否合理，对水库大坝的后续除险加固设计施工和保证施工安全具有指导意义。
2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。这对于大坝工程的建设发展具有重要意义，曾亚超，湖北清江水电开发有限责任公司，443000只有确保大坝安全监测工作的有效开展，才能最大化的发挥大坝工程价值，保障人民群众生命财产安全。此外，通过开展水文环境监测等工作，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。
3大坝安全监测自动化系统应用
3.1设备类型
大坝安全监测自动化系统主要是系统控制设备和智能传感设备，其中智能传感设备是用于监测数据的收集和计算，通过迅速传播方式集成各种信息，进而利用监测系统高效、准确地分析相关数据，为安全监测工作奠定数据保障。系统控制设备针对各监测流程展开整体控制，进而确保这些工作有秩序、规范化。同时，设备还需要具有信息处理和数据分析能力，以便工作人员进行数据分析，有利于实时掌握安全监测动态情况。
3.2自动化监测范围
在水电站大坝应用安全监测自动化系统时主要是为了促进监测范围的发展，从而提高水电站大坝安全自动化监测水平。从以往工作经验中可知：为了节约成本，部分水电站大坝在安全监测工作中只对必要数据加以检测，而一些看似无关紧要的数据则放弃监测，长此以往势必造成水电站大坝安全遭受监测风险。随着自动化系统的不断完善，未来水电站大坝安全监测工作将适当增扩监测范围，除了常规监测目标外，还涉及到细节监测部分。比如在监测大坝变形情况时，还可对大坝内部结构进行科学分析，从而为管理工作提供参考依据，避免因监测不到位而出现严重事故。
3.3主体监测
大坝主体的监测主要是对坝体安全进行检测。
大坝经过长期的使用后，其由于频繁的流水侵蚀会出现各种问题，因此在大坝监测的时候，会发现大坝由于下降而出现水流渗漏现象，或是大坝稳固性下降而出现坝体变形现象等。在进行实际监测的时候，需要重点研究这些安全监测问题，进而确保大坝能够安全稳定运行。
4大坝安全监测自动化完善措施
4.1把握好大坝安全监测要点
在大坝安全监测自动化系统构建及应用过程中，首先应把握好大坝安全监测要点，确保系统功能的完善性。比如在大坝变形监测工作中，需要对大坝水平变形、垂直变形情况进行观测，通过在坝顶、坝后坡等区域设置传感器，自动采集大坝变形数据。目前先进的传感器设备具有一定的本地处理功能，可以对大坝水平、垂直变形信息进行预处理，然后传输给控制中心，帮助值班人员及时发现工程沉降等问题。在渗流监测的过程中，需要对渗透压力、渗流量等参数进行测试。也需要根据大坝结构条件，合理布置传感器，主要对排水沟给水数据等进行采集。然后利用中央控制系统对大坝渗流情况进行分析，制定相应的控制措施。
4.2有效改善自动化监测系统环境
一体化管理是为了给水电站大坝安全监测工作带来一定的便捷性。而在应用自动化监测系统时还需依据一体化管理要求对系统结构加以优化，并改善运行环境，确保自动化监测系统更具合理性，且能够为统一集成管理目标的实现提供辅助作用。比如在李家峡水电站大坝安全监测工作中，为了满足一体化管理需求，它进行了如下改造：（1）相关人员对系统电源、垂线系统、静力水准等部分进行了优化调整。针对电源结构，将电缆及机房电源供应装置进行了替换，并新安装了单片微型计算机；（2）对静力水准传感器展开了准确性测量实验。据相关调查可知：有70%大坝安全管理问题是由经验丰富的工作人员在日常巡查工作中发现的。对此需进一步改善自动化监测系统环境，并且积极引进智能化技术，促使巡检工作朝着高效率、高质量方向发展。比如在应用自动化监测技术时，可借助无人机设备对大坝边坡等人力不易到达的地方进行远程监控。无人机作为新时代的一种信息化监控手段，它能有效实现数据实时传输，并且能对存在潜在危险区域的地方反复进行监测，以此降低大坝事故的发生概率。
4.3加强大坝安全日常监管
在水电站大坝中，需要对其中的各项工作进行严格监管，充分发挥每一个工作人员的作用，提高工作效率，确保监测结果的准确、及时。对于监测中的问题要集中整理起来，并总结解决方法，防止再次出现事故，做好记录。对于重要的监测项目要选择高素质人员，保证监测稳定，并进行明确分工，通过规范的关联方式确保水电站的自动化安全监测能够顺利运行起来。
4.4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，为大坝检修活动提供依据。其次应把握好开展大坝安全监测的频率，一次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。
结语
在未来的发展中，监测人员需要不断提高自己的专业能力，重视自动化监测产品和技术在监测工作中的应用，保证安全监测自动化系统更具有实用性，并实现智能化发展，为大坝的安全稳定运行奠定坚实的基础。
参考文献
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