大壩安全自動監控系統
正文
利用電子計算機實現大壩觀測數據的自動採集和自動處理，對大壩性態正常與否作出初步判斷和分級報警的觀測系統。其作用是：①能從觀測數據及時察覺觀測系統或大壩性態的異常,便於及時採取措施加以處理,比人工識別事故遠為快捷。②觀測成果準確可靠，系統具有自校、檢驗和誤差修正功能，對超值測值可以剔除並報警。這樣保證了觀測成果的可靠性，且在測量和數據處理過程中人工干預極少。因此，人為誤差基本不存在。③能夠大量節省用於觀測、繪圖、計算、維護所需要的人工費用。由於這三方面的作用，自動化監測系統在保證大壩安全運行方面與人工觀測相比，具有十分顯著的優越性。大壩安全自動監控系統分為線上監控系統和離線監控系統兩部分。線上監控系統 由安裝或埋設在大壩上的觀測感測器、遙測集線箱和自動監控微型電子計算機（微機）系統組成。
觀測感測器 用於反映大壩和壩基工作狀態和環境影響因素的變化量，布置在壩體、壩基和主要建築物的特定位置上。觀測感測器有電阻式、 電感式、 電容式、鋼弦式以及其他形式。常用的有應變計、溫度計、孔隙水壓力計、測縫計、基岩變形計、垂線坐標儀、引張線遙測儀、傾斜儀和滲漏量遙測儀等各種觀測項目的遙測儀器。
遙測集線箱 通常安裝在觀測感測器附近，是實現巡迴檢測時用以切換測點的專用設備。有一類集線箱本身具備模數轉換功能，能將感測器輸出的模擬量變換為便於傳輸的數字量。
自動安全監控微機系統 以大容量微機為核心，連線各種類型感測器的檢測裝置及相應外部設備組成，有專用的檢測管理軟體和數據處理軟體支持，實現下述功能：①對感測器進行高精度測量，根據需要選定巡迴檢測或單點測量等不同方式。②對測值進行檢驗和修正誤差，對異常測值進行報警。③對正常測值進行整編、計算，將觀測成果存入資料庫或按需要的方式輸出。④對觀測成果的發展變化及各種變化量之間的相關性進行分析。⑤利用預報模型進行計算，將計算值和實測值對比。⑥對分析對比後的超差值按不同情況進行報警，以便管理人員查明原因採取措施。⑦對觀測系統各部位進行檢查、分析、判斷，顯示故障位置，以便維修處理。
離線監控系統 通常設定在觀測資料分析中心或有關的管理機構內，用以實現對幾座或幾十座大壩的觀測數據進行集中管理，由一定容量的電子計算機、相應的外部設備和專用的數據管理軟體組成。大壩線上系統的觀測數據由各種媒介或通信方式傳送到離線系統，進行下述處理：①檢驗、修正、整理觀測資料和成果，並存入資料庫。②對長系列觀測資料進行初步分析，研究觀測物理量之間的相關性及長期變化趨勢。③對長系列觀測資料進行系統分析，建立安全監控用的數學模型（見觀測資料分析）。④利用數學模型進行觀測物理量的預報，並進一步和實測資料比較，實現大壩安全監控（見圖）。⑤輸出規定的圖表和檔案，存入檔案。
大壩安全自動監控系統中國在大壩安全監控自動化方面的研究工作是20世紀70年代後期開始的，到80年代中期已經實現了差動電阻式儀器的數據採集和處理自動化，在湖南省東江水電站的拱壩上建立了第一套實用系統（見彩圖）。大壩安全監控方面總的發展趨向是研製更為準確可靠的自動化系統，研究應力、滲流等觀測物理量的監控模型，研究更具智慧型性的數據處理專家系統等，使大壩安全監控更為有效。
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