水利大壩自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警方案

水利大壩自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警方案 4 4 5 6 7 8 4監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特點(diǎn)和功能 20 24 25 28 29 30 32 33 34 39 39 41 42 44 45 45 45 46 47 48河中游最后一段峽谷的出口處，南距洛陽(yáng)市40公里。上距三門(mén)峽水利樞紐130米，有效庫(kù)容51.0億立方米。小浪底工程的開(kāi)發(fā)目標(biāo)是以防洪、防凌小浪底工程攔河大壩采用斜心墻堆石壩，設(shè)計(jì)最大壩高154m，壩頂長(zhǎng)度為下段較寬，平均寬度2km，屬峽谷河道型水庫(kù)。壩址處多年平均流量1327立方3、減少了上游圍堰的土方填筑量及基礎(chǔ)處理工程量,使截流后比較緊張的4、與斜墻壩相比,混凝土防滲墻受力有所惡山余脈，西起平陸縣杜家莊，東至濟(jì)源市（原濟(jì)源縣）大峪河。南北最寬處約月平均氣溫最低，七月份氣溫最高；庫(kù)區(qū)年平均降水量616mm，降水量年際變2、在洪水期，雨季等高水位時(shí)，壩體及其周邊地質(zhì)滑坡，崩塌險(xiǎn)情易3、氣溫變化顯著，受熱脹冷縮，材料變化特性影響，壩體安全性需要2區(qū)域地理環(huán)境背景山余脈，西起平陸縣杜家莊，東至濟(jì)源市（原濟(jì)源縣）大峪河。南北最寬處約高峰，西陽(yáng)河上游歷山海拔2321m為區(qū)內(nèi)最高峰。區(qū)域內(nèi)大面積分布著第四系為2072mm，全年以夏季蒸發(fā)量為最大，冬季蒸發(fā)量最小；毛溝匯入,較大支流計(jì)有18條，多數(shù)分布在庫(kù)中區(qū)和黃河三門(mén)峽至小浪底區(qū)間流域面積為5756平方公里，約占三門(mén)峽至花園口項(xiàng)目、斷面測(cè)點(diǎn)布設(shè)、監(jiān)測(cè)頻率各不相同。庫(kù)區(qū)斷面，底質(zhì)監(jiān)測(cè)4個(gè)斷面；施工區(qū)監(jiān)測(cè)包括地表水干支流6個(gè)斷面、生活用水37個(gè)測(cè)點(diǎn)、河流底質(zhì)12個(gè)點(diǎn)、生活污水和生產(chǎn)廢水13大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大壩管理人員能夠及時(shí)方便地了解大壩當(dāng)前狀況，提高大壩安全監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性、監(jiān)測(cè)項(xiàng)ΔΔΔ**ΔΔΔΔ*ΔΔΔΔΔΔ***ΔΔ**ΔΔΔΔΔ*****ΔΔ**ΔΔΔΔΔ*****ΔΔ**ΔΔΔΔΔ*Δ**ΔΔ*ΔΔΔΔ*ΔΔ*ΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔ*ΔΔ*ΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔ*ΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔΔ*ΔΔΔΔΔΔΔ大壩變形是水電站大壩的重要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。又可分為水平位移和垂直位移2大壩變形監(jiān)測(cè)設(shè)備可選擇引張線(xiàn)、GPS、固大壩滲流也是水電站大壩的重要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目之一。又可分為滲透壓力和滲流量2個(gè)子項(xiàng)?；炷翂蔚挠^測(cè)設(shè)施設(shè)在基礎(chǔ)廊道,揚(yáng)壓力每個(gè)壩段1個(gè)測(cè)點(diǎn);流量都在壩趾滲水匯集處觀測(cè),滲壓測(cè)點(diǎn)則根據(jù)具體壩型布置在壩體浸潤(rùn)線(xiàn)下可根據(jù)實(shí)際需求，在監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)安裝各種傳感器。一般常用的有：混凝土4、輔助支持子系統(tǒng)：系統(tǒng)具備完善的防雷系統(tǒng)（包括電力線(xiàn)防雷和直擊雷3、準(zhǔn)確性、持續(xù)性、有效性。選點(diǎn)位置有利于準(zhǔn)確獲4、在現(xiàn)有站點(diǎn)基礎(chǔ)保存良好的情況下，可以作為GNSS變形監(jiān)測(cè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)4監(jiān)測(cè)系統(tǒng)特點(diǎn)和功能無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)由GPRS/SMS通訊網(wǎng)組成，主信道采用SMS通信方式，備用信道采用GPRS/通信方式；圖4-1系統(tǒng)架構(gòu)示意圖水利大壩自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)各類(lèi)監(jiān)測(cè)儀器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)音報(bào)警對(duì)野外監(jiān)測(cè)預(yù)警設(shè)備如壩體表面位移、裂縫變形等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)定報(bào)警閾值時(shí)，即時(shí)發(fā)送報(bào)警信號(hào)至受危害居民點(diǎn)，通過(guò)中繼儀、GPRS或衛(wèi)星傳5預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)信息采集監(jiān)測(cè)站主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)原始監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的采u自動(dòng)采集雨量、壩體表面變形、深部位移、滲壓、應(yīng)力應(yīng)變等信息，通過(guò)水利大壩自動(dòng)化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)針對(duì)水利大壩堤防庫(kù)區(qū)存在隱患，結(jié)構(gòu)變異對(duì)于較小的大壩堤防，如果檢測(cè)設(shè)備較集中，數(shù)據(jù)鏈路穩(wěn)定的情況下，可前端采集站作為次級(jí)服務(wù)平臺(tái)，還擔(dān)負(fù)著現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集管理和初步解算等2）數(shù)據(jù)初步處理：主要是考慮到GNSS等終端設(shè)備原始數(shù)據(jù)量較大量數(shù)據(jù)直接上傳的影響；二者對(duì)于提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)表5-1前端采集站設(shè)備構(gòu)成設(shè)備名稱(chēng)備注IMC智能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集終端負(fù)責(zé)大壩監(jiān)測(cè)點(diǎn)終端設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)等通訊模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的整體上傳和遠(yuǎn)程控制電源模塊負(fù)責(zé)大壩監(jiān)測(cè)點(diǎn)電源的引入和所有設(shè)備終端的供電防雷設(shè)備為前端設(shè)備提供防雷保護(hù)備用電源在市電斷開(kāi)的情況下保障大壩監(jiān)測(cè)點(diǎn)終端設(shè)備的供電軟件負(fù)責(zé)原始數(shù)據(jù)的解算等IMC是集監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集、解算、海量存貯、3G實(shí)時(shí)自動(dòng)連線(xiàn)功能為一體的圖5-1IMC智能監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集終端3）電源模塊：每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)采用市電供電方式，就近在居民點(diǎn)引入電網(wǎng)電源。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)采集站統(tǒng)一配供，并對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)5）防雷設(shè)備：防雷保護(hù)系統(tǒng)包括電源線(xiàn)路防雷保護(hù)、通訊線(xiàn)路防雷保護(hù)、圖5-2電源浪涌保護(hù)器及接地裝置接地系統(tǒng)直接影響避雷防雷的能力，對(duì)于接地3）快裝接地級(jí)、地腳籠等接地體聯(lián)合接地，利用16平方銅線(xiàn)（去皮）為3項(xiàng)目采用的GNSS雙頻表面位移自動(dòng)監(jiān)測(cè)站廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、地面圖5-3GNSS位移監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖國(guó)外原裝進(jìn)口OEM主板。圖5-4現(xiàn)場(chǎng)安裝圖圖5-5示意圖GNSS觀測(cè)站選址的流程主要包括踏勘和分析兩個(gè)階段。踏勘工作主要是在線(xiàn)柱下端通過(guò)螺栓與GNSS天線(xiàn)底座牢固連接，要確保整個(gè)天線(xiàn)安裝GNSS天線(xiàn)安裝時(shí)，考慮天線(xiàn)對(duì)空通視的要求、天線(xiàn)安放穩(wěn)定性、天線(xiàn)維護(hù)通過(guò)軟件對(duì)GNSS接收機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)如采集頻率、位移基準(zhǔn)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)端口形情況確定。儀器采用打孔安裝方式，采用鉆孔機(jī)打孔時(shí)孔徑要求大于75mm，圖5-6GN-1B固定式測(cè)斜儀〃的測(cè)量模塊裝置實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一控制、管理。具體設(shè)備清水里向下灌清水，直至泥漿水變成清混水為圖5-7測(cè)斜管示意圖質(zhì)量是測(cè)試效果的關(guān)鍵，應(yīng)該遵循如下步驟:首先拿起一根測(cè)斜管，在沒(méi)有外接頭的一端套上底蓋，用三只M4×10自攻螺釘內(nèi)插一節(jié)管，這時(shí)必須注意的是一定要插到管子端平面相接為止，再用三只M4×10自攻螺釘把它固定好，才算該接頭連接完畢，按此方法壁上有兩對(duì)凹槽，首先需把孔口以上那節(jié)測(cè)斜管上的外接頭拿掉(松開(kāi)三只螺釘就可以拿掉了)才能看清管內(nèi)凹槽，需要把管內(nèi)的一對(duì)凹槽垂直于測(cè)量面就可以圖5-8測(cè)斜管安裝示意圖充滿(mǎn)，這樣做可減少泥漿進(jìn)入管內(nèi)形成沉淀。回填時(shí)每填至3～5m時(shí)要進(jìn)行一兩個(gè)導(dǎo)向槽都應(yīng)從上到下試放到，保證模擬測(cè)圖5-9JDZ02-1型翻斗式雨量計(jì)本系統(tǒng)雨量監(jiān)測(cè)通過(guò)翻斗式雨量計(jì)及其配套設(shè)施來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)庫(kù)區(qū)降水量的長(zhǎng)本項(xiàng)目采用VWD-250型位移計(jì)的外觀結(jié)構(gòu)如下所示。圖5-11VWD-250型位移計(jì)測(cè)量精度：F.SGPRS（或CDMA）/SMS/USB，北斗衛(wèi)星短信（可裂縫預(yù)警伸縮儀主要針對(duì)崩塌滑坡體的位移和危巖進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以同時(shí)對(duì)一個(gè)主滑坡體的多個(gè)活動(dòng)裂縫進(jìn)行多級(jí)監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)預(yù)警量程際需要確定是否需要安裝測(cè)桿保護(hù)管)，然后確定好傳感器測(cè)桿的初始位置，調(diào)3、在位移計(jì)與監(jiān)測(cè)定位墩之間通過(guò)不銹鋼護(hù)管（或者硬質(zhì)PVC管）套管保本系統(tǒng)裂縫報(bào)警器主要采用中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心生圖5-13裂縫報(bào)警器），裂縫報(bào)警器最好外用防腐蝕盒子罩住，并鎖上，無(wú)線(xiàn)預(yù)警廣播站是一款集計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、管理平臺(tái)、電源模塊、GPRS通訊模點(diǎn)，通過(guò)中繼儀、GPRS或衛(wèi)星傳輸，在災(zāi)害危害區(qū)通過(guò)電聲警報(bào)器、揚(yáng)聲器等進(jìn)行即時(shí)報(bào)警，并把預(yù)警信息即時(shí)發(fā)送到相關(guān)聯(lián)絡(luò)人無(wú)線(xiàn)報(bào)警距離2-5km可接收無(wú)線(xiàn)報(bào)警報(bào)警聲壓>120dbFM發(fā)射頻率60～160MHz內(nèi)任選，步進(jìn)0.05MHzGSM通訊頻段EGSM900：TX:880-915MHz，RX:925-960MHzEGSM1800：TX:1710-1785MHz，RX:1805-1880MHzFM發(fā)射功率調(diào)頻信噪比非線(xiàn)性失真工作電壓：支持12V和220V雙供電系統(tǒng),AC：220V＋15％－25％,DC：12V環(huán)境溫度＜95%工作溫度-25℃~+60℃活多變的特點(diǎn)，十分適用于計(jì)算機(jī)信息、圖圖5-15監(jiān)控室LED顯示屏接線(xiàn)示意圖表5-6技術(shù)參數(shù)存貯溫度：-40℃~+85℃工作溫度：-10℃~+50℃盲點(diǎn)率0.0002監(jiān)測(cè)預(yù)警用PC機(jī)，型號(hào):聯(lián)想IdeaCentreK450，主要作用用于泥石流、滑坡視方便，大量采用圖形界面和向?qū)Ъ夹g(shù)，用戶(hù)計(jì)算等處理，數(shù)據(jù)以數(shù)字或相應(yīng)曲線(xiàn)、圖等形式2）監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能夠保存在多種數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，并可進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)，生成選定4）數(shù)據(jù)可以各種圖形方式顯示，包括表面位移、內(nèi)部變形、降雨量等的時(shí)5）具有數(shù)據(jù)超限報(bào)警設(shè)置顯示功能，現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)上傳報(bào)警信息時(shí)，主機(jī)會(huì)出6）能對(duì)系統(tǒng)中的每一用戶(hù)進(jìn)行口令和操作權(quán)限的管理，能對(duì)不同的用戶(hù)分?jǐn)U展。并滿(mǎn)足數(shù)據(jù)庫(kù)容量的擴(kuò)充、系統(tǒng)軟件功8）采用先進(jìn)軟件開(kāi)發(fā)，功能強(qiáng)大、靈活方便、界面美觀，信息化管理，智本系統(tǒng)軟件操作人性化、智能化程度高、實(shí)依據(jù)國(guó)家和行業(yè)對(duì)安全監(jiān)測(cè)的規(guī)范、及相關(guān)技術(shù)指標(biāo)和質(zhì)量管理等內(nèi)容，結(jié)2）專(zhuān)業(yè)算法：運(yùn)用以測(cè)量平差為基礎(chǔ)的網(wǎng)內(nèi)自探測(cè)技術(shù)，解決測(cè)量機(jī)器人互聯(lián)網(wǎng)+應(yīng)用，解決多用戶(hù)跨平臺(tái)互聯(lián)訪(fǎng)問(wèn)，解決信息孤島問(wèn)題，使信息在相關(guān)3）系統(tǒng)高度自動(dòng)化，可根據(jù)用戶(hù)實(shí)際情況設(shè)定各監(jiān)測(cè)設(shè)備巡視采樣周期，4）系統(tǒng)智能化，界面友好，操控簡(jiǎn)單。利用軟件的智能化可實(shí)現(xiàn)各監(jiān)測(cè)設(shè)備的實(shí)時(shí)控制，實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集與（1）IMS系統(tǒng)采用本地存貯加云端存貯雙重保險(xiǎn)措施，最大限度地保障監(jiān)5.2.2.2.2現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳數(shù)據(jù)采集控制器與數(shù)據(jù)服務(wù)中心采用移動(dòng)/聯(lián)通公網(wǎng)無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)姆绞剑搨骺稍谛枰獣r(shí)任意提升服務(wù)器容量和帶寬，費(fèi)用上升有限。4，無(wú)需配置專(zhuān)職服務(wù)通XP以上操作系統(tǒng)均可使用。多用戶(hù)應(yīng)用分析端子系統(tǒng)包含數(shù)據(jù)獲取、分析、數(shù)據(jù)分析、圖形繪制、報(bào)表輸出打印等功能?？蓪?shí)現(xiàn)分析端采用CS架構(gòu)，免安裝。專(zhuān)用數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)采用CS架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)：1，效果好；3，對(duì)比BS架構(gòu)，種類(lèi)繁多的瀏覽器存在普遍性的兼容問(wèn)題；CS架構(gòu)地分析計(jì)算，輸出到系統(tǒng)界面和數(shù)據(jù)庫(kù)中。系統(tǒng)設(shè)表5-7理，以GIS地理信息底圖為展示基礎(chǔ)，輸入項(xiàng)目經(jīng)緯度信息時(shí)，項(xiàng)目位置與狀態(tài)在矢量地圖上實(shí)時(shí)展現(xiàn)。項(xiàng)目狀態(tài)分色表示，以直水利大壩堤防災(zāi)害信息管理平臺(tái)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)終端設(shè)備采集的數(shù)據(jù)，進(jìn)行相關(guān)預(yù)警信息發(fā)布平臺(tái)由現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線(xiàn)預(yù)警發(fā)布終端（LED電子顯示屏和無(wú)線(xiàn)預(yù)警電子顯示屏和無(wú)線(xiàn)預(yù)警廣播站組成。安裝在災(zāi)害體周邊（或附近用于地方即預(yù)定報(bào)警閾值時(shí)，即時(shí)發(fā)送報(bào)警信號(hào)至受危害居民點(diǎn)，通過(guò)中繼儀、GPRS或衛(wèi)6）多用戶(hù)：多路無(wú)線(xiàn)短信接入方式，完全實(shí)本監(jiān)測(cè)預(yù)警信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸采用無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)與SMS遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)通訊相結(jié)合的方式。項(xiàng)目涉及的各處監(jiān)測(cè)站終端設(shè)備與監(jiān)測(cè)終端數(shù)據(jù)管理軟件之間以GPRS或是有線(xiàn)通訊方式進(jìn)行。該方式有傳輸穩(wěn)定，傳輸容量大，抗干擾性較強(qiáng)本系統(tǒng)通訊方式采用GPRS無(wú)線(xiàn)傳輸方式和SMS遠(yuǎn)程無(wú)線(xiàn)方式兩種結(jié)合。（4）將線(xiàn)纜鋪設(shè)到坑中后，在用沙土填埋。敷設(shè)完成后，盡快回土，并夯A、區(qū)分RS485線(xiàn)路正、負(fù)級(jí)，并按照說(shuō)明書(shū)將線(xiàn)路連接至工控?cái)?shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)D、響應(yīng)正確及線(xiàn)路正常，有誤則需要沿路排查6工作部署匯總本水利大壩堤防安全自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作部署需要根據(jù)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)的查勘和實(shí)