水電站大壩安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析

1、水電站大壩安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析摘要：隨著經(jīng)濟(jì)和電力行業(yè)的快速發(fā)展，目前在水電站大壩安全監(jiān)測(cè)的過(guò)程中 運(yùn)用了自動(dòng)化觀測(cè)、人工觀測(cè)及水情數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)等監(jiān)測(cè)形式進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集。由于 監(jiān)測(cè)對(duì)象不同，監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)也更加復(fù)雜并且格式也有格式不統(tǒng)一的情況存在?，F(xiàn) 如今我們一般都是由工程承包單位來(lái)負(fù)責(zé)相關(guān)的監(jiān)測(cè)工作。因此經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)監(jiān)測(cè) 數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確、無(wú)效、虛假等嚴(yán)重問(wèn)題，給大壩的日常監(jiān)測(cè)與管理工作帶來(lái)了很大 的麻煩?，F(xiàn)如今，由于沒(méi)有完善的安全大壩監(jiān)測(cè)制度，部分水電站更是在數(shù)據(jù)監(jiān) 測(cè)方面有很大的缺陷，對(duì)于數(shù)據(jù)的認(rèn)知一直都停留在數(shù)據(jù)采集與匯總層面上，監(jiān) 測(cè)的數(shù)據(jù)沒(méi)有質(zhì)量保障更沒(méi)有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格把控，這些問(wèn)題對(duì)大壩安全監(jiān)測(cè)工

2、作造成了不利影響。另外年度資料整編過(guò)程中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)很多數(shù)據(jù)的缺失、錯(cuò)誤 數(shù)據(jù)的整理、成果計(jì)算錯(cuò)誤等問(wèn)題，有些重要的數(shù)據(jù)根本無(wú)法恢復(fù)，對(duì)大壩安全 監(jiān)測(cè)的結(jié)果產(chǎn)生了嚴(yán)重的負(fù)面影響并為后期維護(hù)帶來(lái)很大困難，例如大壩安全監(jiān) 測(cè)的后續(xù)工作會(huì)出現(xiàn)偏差、安全資料整編不全面、定期檢查工作不能正常進(jìn)行等。 想要改變這一現(xiàn)狀，需要加強(qiáng)對(duì)日常監(jiān)測(cè)工作的管理與監(jiān)督，保證工作人員積極 地認(rèn)真檢查、核對(duì)、處理每一個(gè)觀測(cè)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的有效性，積極落實(shí)大壩安 全監(jiān)測(cè)工作，為大壩安全提供有效保障。關(guān)鍵詞：大壩安全；監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；自動(dòng)化引言當(dāng)前在我國(guó)水電站的建設(shè)管理中，大壩安全監(jiān)測(cè)管理工作越來(lái)越受到重視。 通過(guò)虛擬化集成技術(shù)應(yīng)用和

3、監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用控制，能夠?yàn)樗娬敬髩伪O(jiān)測(cè)技 術(shù)應(yīng)用控制能力的提升奠定基礎(chǔ)。在自動(dòng)化系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)控制工作中借助虛擬化集 成技術(shù)的應(yīng)用控制，能提升整體的監(jiān)測(cè)工作水平。鑒于此，針對(duì)虛擬化集成技術(shù) 在水電站大壩監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，能夠?yàn)槲覈?guó)水電站大壩監(jiān) 測(cè)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用提供參考。1水電站大壩監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)虛擬化集成技術(shù)應(yīng)用的必要性在整個(gè)水電站大壩監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中，由于對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)應(yīng)用存在著 明顯的差異性，要想提升整體的技術(shù)應(yīng)用能力，要及時(shí)將系統(tǒng)監(jiān)測(cè)中的技術(shù)應(yīng)用 控制好，保障能夠結(jié)合虛擬化技術(shù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的技術(shù)監(jiān)督實(shí)踐。通過(guò)虛擬化集成技 術(shù)應(yīng)用結(jié)合自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的技術(shù)應(yīng)用，能夠?qū)⒄?/p>

4、體的監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中， 控制好水電站大壩自身的安全質(zhì)量，因此，在這種背景下的水電站大壩監(jiān)測(cè)技術(shù) 應(yīng)用中，應(yīng)該借助虛擬化集成技術(shù)應(yīng)用，將整體技術(shù)監(jiān)測(cè)質(zhì)量提升上來(lái)，保障了 監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性，同時(shí)也滿足了水電站大壩監(jiān)測(cè)安全。2對(duì)相關(guān)工作指標(biāo)進(jìn)行檢查現(xiàn)在主要有軟件故障、采集缺失、記錄錯(cuò)誤、人為失誤以及儀器故障等幾種 原因會(huì)讓大壩監(jiān)測(cè)出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤的情況。隨著測(cè)點(diǎn)的增加監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)量會(huì)不斷增大， 測(cè)點(diǎn)越多，數(shù)據(jù)量就會(huì)越大，兩者存在正相關(guān)的關(guān)系。面對(duì)龐大的數(shù)據(jù)信息，人 工檢查與核對(duì)的方式根本不能對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行全面準(zhǔn)確的處理，因此造成了大部 分?jǐn)?shù)據(jù)未經(jīng)檢查處理就直接使用?，F(xiàn)階段對(duì)大壩進(jìn)行安全有效監(jiān)測(cè)的主要任

5、務(wù)就 是將所有測(cè)點(diǎn)納入到指標(biāo)監(jiān)控管理體系，便于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行有針對(duì)性的確認(rèn)和處理。 通常測(cè)值的模型、速度指標(biāo)以及測(cè)點(diǎn)的檢測(cè)量等情況都有可能會(huì)對(duì)大壩的安全情 況產(chǎn)生一定的影響。當(dāng)測(cè)點(diǎn)沒(méi)有根據(jù)原有的采集頻次進(jìn)行觀測(cè)工作時(shí)，就會(huì)出現(xiàn) 采集缺失標(biāo)記的情況出現(xiàn)；而出現(xiàn)采集到的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)比錯(cuò)誤指標(biāo)高的情況時(shí)， 這些錯(cuò)誤數(shù)據(jù)會(huì)被標(biāo)記為無(wú)效數(shù)據(jù)；而當(dāng)采集到的數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常的時(shí)候，就會(huì)進(jìn) 行異常標(biāo)記工作。而在對(duì)大壩的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查工作的時(shí)候，應(yīng)該按照不同監(jiān)測(cè)指 標(biāo)的類型進(jìn)行數(shù)據(jù)區(qū)分，針對(duì)不同類型數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理工作，這樣可以使指 標(biāo)的錯(cuò)誤率有效下降，只有這樣數(shù)據(jù)的真實(shí)有效性才可以得到保障。為了更有效 的完成這項(xiàng)工作

6、應(yīng)該根據(jù)下面幾點(diǎn)要求進(jìn)行：（1）必須對(duì)缺失的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)采。（2）必須對(duì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失的原因進(jìn)行仔細(xì)查找分析，例如電源故障、通訊故障 以及采集故障這些都是采集數(shù)據(jù)缺失的常見原因，應(yīng)當(dāng)按照采集流程進(jìn)行逐一排 查，不斷完善采集數(shù)據(jù)的自動(dòng)化觀測(cè)，建立完善的采集數(shù)據(jù)制度。（3）針對(duì)人 工觀測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤的現(xiàn)象，一旦有問(wèn)題出現(xiàn)必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行再次的核對(duì)采 集。對(duì)多次采集工作結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，并且和可以利用相關(guān)的監(jiān)測(cè)進(jìn)行收集數(shù)據(jù)的 結(jié)果比對(duì)工作。（4）針對(duì)異常的數(shù)據(jù)，需要特別對(duì)待，首先要做的就是先進(jìn)行 復(fù)檢，如果監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示沒(méi)有問(wèn)題，就會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行正常的存檔工作；但是如果 有異常情況存在，首先要保證就是數(shù)據(jù)的真

7、實(shí)性，之后再考慮其他因素對(duì)設(shè)備存 在哪些影響，查找出現(xiàn)異常的原因，并對(duì)這種現(xiàn)象進(jìn)行充分的分析，制定有效的 修正措施。（5）對(duì)于沒(méi)有問(wèn)題出現(xiàn)的數(shù)據(jù)，這樣就不需要進(jìn)行數(shù)據(jù)重復(fù)檢測(cè)， 只需要對(duì)相關(guān)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析就可以了。3數(shù)據(jù)有效值判別選用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄊ潜O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)有效性判斷結(jié)論合理可靠的依據(jù)。為此，本研究 將多種異常數(shù)據(jù)識(shí)別方法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，根據(jù)不同方法的適應(yīng)性，針對(duì)不同測(cè)點(diǎn)、 測(cè)值序列的特征選擇最適合的方法，設(shè)置相應(yīng)的評(píng)判規(guī)則及指標(biāo)。數(shù)據(jù)有效性判 別的總體流程如圖4所示。輸入歷史數(shù)據(jù)序列后，首先，將根據(jù)測(cè)點(diǎn)儀器量程和 所監(jiān)測(cè)量的物理意義刪除歷史數(shù)據(jù)序列中明顯異常的數(shù)據(jù)。然后，根據(jù)歷史數(shù)據(jù) 序列中基本

8、正常數(shù)據(jù)的總歷時(shí)、結(jié)束時(shí)間以及形態(tài)（例如周期性、趨勢(shì)性）等因 素選擇有效性評(píng)判方法。此后，根據(jù)所選擇的評(píng)判方法，對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行處理， 并輸出對(duì)應(yīng)于各個(gè)方法的有效性判別標(biāo)準(zhǔn)。目前已應(yīng)用的系統(tǒng)中采用了改進(jìn)包絡(luò) 域、奇異譜分析和統(tǒng)計(jì)模型三種數(shù)據(jù)有效性評(píng)判方法。圖5從方法的敏感性、易 操作性、對(duì)數(shù)據(jù)序列的要求以及適用的數(shù)據(jù)序列類型等方面對(duì)上述方法進(jìn)行了比 較。其中，奇異譜法與統(tǒng)計(jì)回歸模型法對(duì)異常測(cè)值的敏感性近似較高，而改進(jìn)包 絡(luò)域法敏感性較弱。改進(jìn)包絡(luò)域法的易操作性僅優(yōu)于奇異譜法；而由于建立統(tǒng)計(jì) 回歸模型通常需要人工選擇回歸因子和回歸數(shù)據(jù)段，基于回歸模型的異常值識(shí)別 方法的易操作性較弱。對(duì)歷史數(shù)據(jù)序列

9、的要求方面，奇異譜法對(duì)數(shù)據(jù)序列長(zhǎng)度要 求略高于統(tǒng)計(jì)回歸模型法，而預(yù)測(cè)點(diǎn)前正常數(shù)據(jù)缺失太多時(shí)（例如多于1年）得 出的預(yù)測(cè)結(jié)果也可能不可靠；改進(jìn)包絡(luò)域法對(duì)數(shù)據(jù)序列長(zhǎng)度要求相對(duì)較高，但對(duì) 數(shù)據(jù)缺失、階躍等干擾的魯棒性更強(qiáng)?？煞治龅臄?shù)據(jù)序列類型方面，所有方法都 可對(duì)平穩(wěn)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行分析；統(tǒng)計(jì)回歸法和奇異譜法還可對(duì)具有周期性和趨勢(shì)性 的序列進(jìn)行分析，但對(duì)階梯型數(shù)據(jù)序列分析精度較差；而改進(jìn)包絡(luò)域法對(duì)周期性、 趨勢(shì)性以及階梯型數(shù)據(jù)都能進(jìn)行分析。結(jié)語(yǔ)大壩安全監(jiān)測(cè)的過(guò)程中對(duì)于資料整編、定期檢查、安全分析與評(píng)價(jià)等工作能 夠順利進(jìn)行的前提條件就是一定要保證數(shù)據(jù)的真實(shí)、有效。大壩的安全保障離不 開數(shù)據(jù)檢查工作的正常進(jìn)行。目前，各領(lǐng)域中數(shù)據(jù)檢查工作已經(jīng)成為影響企業(yè)發(fā) 展的重要因素之一。甚至在部分單位對(duì)于數(shù)據(jù)檢查工作都制定了相關(guān)的考核制度， 保證工作人員可以認(rèn)證落實(shí)執(zhí)行，提高數(shù)據(jù)的真實(shí)性和有效性，為大壩安全運(yùn)行 提供重要的保障。參考文獻(xiàn)：趙盛杰，龔友龍，鐘汝梅.漫灣水電站大壩