水利水电工程中的大坝安全监测技术探究 何琳琳

发表时间:2021/5/12   来源:《基层建设》2020年第30期   作者:何琳琳
[导读] 摘要:水利水电工程项目与一般形式的工程施工相比,不管是在施工环境、规模以及难度上,都有着非常大的差别,因此在项目开展的过程中,应该给予更多的重视。
        中天川江水务发展有限公司
        摘要:水利水电工程项目与一般形式的工程施工相比,不管是在施工环境、规模以及难度上,都有着非常大的差别,因此在项目开展的过程中,应该给予更多的重视。大坝作为水利工程的核心施工内容,会对整个工程项目的顺利开展和施工质量带来巨大的影响,因此加大对大坝工程安全监测的力度是非常必要的。随着科学技术的快速发展,要能够加强对现代化技术手段的利用,建立完善的大坝施工安全监测体系,从大坝施工的各个环节实现对水利工程大坝的全方位安全监测。
        关键词:水利水电工程;大坝;安全监测技术;探究
        引言
        大坝安全监测是服务于大坝安全的,通过安全监测可及时获取第一手资料,分析大坝及基岩的运行状态,为掌握大坝的工作形态、评价大坝安全状况、发现大坝异常迹象提供依据。大坝安全监测包括变形、渗流、应力应变以及环境量等效应量的监测,根据工程规模不同可能会有成百上千甚至上万支传感器,且分布在不同的位置。
        1水利水电工程大坝安全监测
        水利水电工程大坝建设中,外部环境较为复杂,外部温度、水压等将影响大坝质量。大坝基础施工中,易受内部环境影响,如的机械、设备、人为、材料等,导致大坝出现不同程度变形,内部出现裂缝、渗漏等,需针对具体情况监测诊断,及时解决,提高大坝整体安全性,避免一系列灾难发生。大坝安全监测是指通过观测仪器和设备获取反映大坝主体结构、附属设施、大坝基础、两岸边坡及周围环境物理量数据的测量活动。“监测”既包括按设定频次对大坝固定点位进行的观测,也包括对大坝外表及内部的巡视检查和仪器检测。监测成果的可靠性和应用的及时性,取决于仪器的性能及其使用条件。同时,也取决于工作人员的素质
        2大坝安全监测技术
        2.1监测数据控制
        要利用好信息技术,将其和水利工程相结合,构建专业的数据库管理平台,对监测的各项数据及时整理,将信息划分为安全监测信息、基本信息、环境监测数据、系统应用消息等,在多方面信息基础上完善数据库平台建设。水利工程的数据库平台要包含两个关键内容:(1)数据收集。(2)数据分析整理。在获取真实的监测数据之后,管理方在数据库平台上,对大坝工程仿真分析,构建三维模型,也可邀请建筑专家、设计师对监测数据信息评估,综合考虑各项评估信息,完善大坝的三维模型,使模型可反应真实的大坝情况,便于管理部门决策。
        2.2GPS监测技术
        GPS就是我们常见的全球定位系统,当前阶段在大坝变形监测以及高边坡的变形监测中,都运用到GPS监测技术,通过GPS监测技术的灵活运用,可以有效解决传统监测技术存在的弊端。对于GPS大坝监测技术来说,主要包含有三个部分,分别是空间星座、大坝监测用户设备以及地面监控系统等,其中空间星座以及地面监控部分的定位工作开展的重要基础,而大坝监测用户设备则是由用户结合实际使用需求,来自行开发。在利用GPS技术进行定位时,包含有两种定位形式,分别是绝对定位和相对定位,其中绝对定位的精度较低而相对定位的精度较高,对于大坝的位移监测来说,由于其对精确度要求较高,因此就需要采用相对定位的方式来进行定位操作。
        2.3无线传感设备支持的自动化安全监测技术
        我国传统的传感监控系统,通常情况下都是以有线传输的方式来进行工作,有线传输的最大缺点是在进行安装相关设备时其零件的组装以及安装过程都比较烦琐和复杂。通常情况下,在正式安装过程当中,对其要进行长距离的布设数据传输的线路,不仅占地面积大,而且对该传感监控系统的损耗也比较大,其维修保养的频率较高,而且维修保养工作在进行过程中也具有一定难度。通过对传统传感监控系统的不断完善和改进,现阶段的无线传感设备摆脱了有线传输的束缚,更加简便简易。

不仅在安装方面上更加便捷,而且在维修保养工作上也具有很好的优势,大大减少工程成本的投入,并且也提高了工作效率和质量。
        2.4云计算参与的大坝安全监测技术
        信息技术在新时代里取得的巨大发展和进步,也就意味着其在各行各业都会有一定的渗透和参与。在大坝安全自动化监测工作过程中,通过云计算技术的应用,使大坝安全监测系统建设在云端的基础之上,能够实现对网络资源的充分利用,也实现了移动监测的多用户使用。降低子大坝自动化安全监测工程中的运行成本,并且也大大提高了其资源的利用效率。建设在云端基础之上的大坝自动化安全监测系统,其主要部分包括云端的数据库以及服务器和客户端等,大坝安全自动化监测系统在云端基础之上,其核心在于云端的服务器。该服务器主要能够接受无线传感设备带来的数据集数据,并能够实现对该数据的分析以及处理,使处理之后的结果全部存储在云计算系统的云端数据库。
        2.5ExcelVBA技术
        通过在大坝安全监测数据处理及整编过程中使用Excel内置的VBA工具,实现了人工处理过程的自动化,将用户从繁杂、重复性的劳动中解脱出来,节约了更多的时间专注于业务。Excel VBA简单易掌握,代码便于修改的特性为普通Excel用户的日常工作带来了便利。然而,对于复杂过程的自动处理来说,用户对配置表的设计能力是自动处理目标能否实现的关键。只有在实际应用中不断抽取处理过程中变化信息并合理配置,灵活运用VBA属性和方法编写例外智能识别或异常准确提示代码,才能使自动处理程序更加通用、灵活与高效。
        3大坝安全监测技术注意问题
        落实有效的大坝安全监测技术,应注重在恰当位置安装监测设备,强化安全监测仪器的使用,提高大坝工程运行精度。同时,水利水电工程的大坝监测中,考虑到施工的成本及压力,若不选择合适安装监测位置,必然造成成本浪费。故应科学设计好监测器位置,以合适的安全监测,让工作人员针对监测结果,对大坝结构综合分析、计算,判断各个部分可接受的安全监测等级。要构建健全的安全监测系统,落实有效的设备日常维护,构建安全监控统一标准,避免使用的监控设备型号不同导致后续管理混乱,管理程序复杂。大坝安全监测中要结合信息交换标准,尽量减少错误发生率。还要全面建立管理信息库,为安全监测工作落实提供有力保障。①加强对日常监测设备的维护,只有使设备的稳定运行得到可靠保证,才能够提高其信息采集和分析的准确性,才能够为后续监测工作的开展奠定坚实的基础;②对于安全监测设备,要能够制定统一的标准,对于不同类型的信号箱,要能够通过信息化的手段来加强管理,尽可能减少错误的发生。
        结束语
        基于新技术的大坝安全监测信息可视化展示,能够实现监测信息从二维空间拓展到三维空间的应用,能够快速定位查询监测仪器基本信息及监测数据,更能形象、生动的展示监测信息,提高监测管理工作效率。未来随着信息化技术发展,新技术在大坝安全监测领域应用将会越来越成熟,具有广阔的应用前景,本文研究还不够深入,旨在抛砖引玉,以便更多学者运用新技术服务于大坝安全监测。
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