摘 要：大壩安全監(jiān)測自動化是現(xiàn)代化大壩安全管理的有效手段。可靠的自動監(jiān)測系統(tǒng)為大壩安全提供了大量反映大壩運行情況的有效數(shù)據(jù)，對及時發(fā)現(xiàn)大壩病害，在確保大壩的安全中發(fā)揮了重要作用。不可靠的自動監(jiān)控系統(tǒng)比數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、故障率高的系統(tǒng)危害更大。由于監(jiān)測數(shù)據(jù)不可靠、不準(zhǔn)確，容易對大壩的安全度做出錯誤判斷。在此基礎(chǔ)上，本文對如何提高大壩安全自動監(jiān)測數(shù)據(jù)可靠性進(jìn)行探討。

　　關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)可靠性;系統(tǒng)穩(wěn)定性;管理;日常維護(hù)

　　一、大壩安全監(jiān)測的意義

　　大壩安全監(jiān)測工作在大壩的安全運行中起著重要作用，良好的安全監(jiān)測工作在保證水庫大壩的安全穩(wěn)定運行的同時，還可以為大壩工程今后的建設(shè)發(fā)展，以及未來發(fā)展提供實際的參考數(shù)據(jù)作為可靠的依據(jù)。首先，大壩運行過程中監(jiān)測所得到的實時數(shù)據(jù)對于水庫大壩工程的設(shè)計、施工問題提供了可靠的參考依據(jù)，能夠幫助設(shè)計者在建設(shè)之初規(guī)避易出現(xiàn)的問題。另外，對大壩實時運行數(shù)據(jù)的收集和分析，能夠幫助管理者及時發(fā)現(xiàn)運行過程中的異常狀況，并能夠預(yù)測未來一段時間內(nèi)的運行狀況，提前做好準(zhǔn)備工作。使得管理者能夠預(yù)防潛在危險發(fā)生，減少經(jīng)濟(jì)損失，延長使用壽命。

　　二、系統(tǒng)整體穩(wěn)定性

　　自動化監(jiān)測系統(tǒng)選型。大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)選型的正確性和合理性直接關(guān)系到建成后能否長期穩(wěn)定運行。大壩安全監(jiān)測具有水工環(huán)境惡劣、監(jiān)測物理量多、資料精確性高的特點，隨著大壩管理現(xiàn)代化的發(fā)展，對信息管理規(guī)范化、資料分析及大壩安全評價快速化提出更高的要求。因此大壩安全自動化監(jiān)測系統(tǒng)在設(shè)計安裝和后期改造換型過程中，應(yīng)使其具備技術(shù)的先進(jìn)性、安裝調(diào)試的方便性及易維護(hù)性、具體大壩的針對性、售后服務(wù)的全面性和可持續(xù)性。

　　(1)技術(shù)的先進(jìn)性。技術(shù)上的先進(jìn)性是大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)可靠性的前提和基礎(chǔ)，其應(yīng)具備以下兩個特點。第一通用型模塊化：不同的測量模塊能任意組合，同一類功能模塊具有良好的互換性、即插即用。第二能適應(yīng)惡劣環(huán)境：部分水工儀器和采集設(shè)備運行環(huán)境潮濕，對硬件結(jié)構(gòu)堅固、耐久、防潮、防鹽霧、防腐蝕、都提出更高的要求，MCU 盡可能減少接插件和引線，如采用單板結(jié)構(gòu)取代總線母板結(jié)構(gòu);其測量原理設(shè)計時應(yīng)考慮消除潮濕環(huán)境的影響。

　　(2)安裝調(diào)試的方便性及易維護(hù)性。安裝調(diào)試的方便性是指系統(tǒng)安裝條件要求低、安裝擴(kuò)充更改簡單方便。大壩監(jiān)測運行管理人員對各類型的監(jiān)測系統(tǒng)故障處理能力專業(yè)性有限，其維護(hù)簡易性顯得尤其重要。監(jiān)測設(shè)備過于復(fù)雜化都將增加設(shè)備故障維修時間和可維護(hù)性。

　　(3)具體大壩的針對性、針對性是指在系統(tǒng)選型時應(yīng)針對具體工程的實際情況合理選擇，如環(huán)境、地形 ( 涉及防雷 )、地質(zhì)、壩體結(jié)構(gòu)、測點布置和數(shù)量、傳感器類型等，綜合考慮系統(tǒng)規(guī)模、分布及通訊方法、系統(tǒng)與儀器的兼容性等，選擇合理的采集設(shè)備。如北方冰凍天氣不適合在壩外布設(shè)浮托式引張線儀、靜力水準(zhǔn)儀等，容易造成液體冰凍、液管收縮脫落、冰裂等狀況。

　　(4)售后服務(wù)的全面性和可持續(xù)性、自動化安全監(jiān)測系統(tǒng)的運行是長周期的，采集設(shè)備在運行過程中會不斷的老化，需要廠家后期不斷提供技術(shù)支持，同時為適應(yīng)大壩安全管理的需求，需要有針對性的開發(fā)能力。如我們公司對所轄 3個水電廠提出跨流域水電群大壩遠(yuǎn)程安全監(jiān)控的構(gòu)想，以原有采集系統(tǒng)為基礎(chǔ)，開發(fā)出一套一站多壩式遠(yuǎn)程監(jiān)控采集系統(tǒng)，解決了不同廠家采集設(shè)備兼容性、遠(yuǎn)程采集、主站分站數(shù)據(jù)同步性等一系列問題。

　　三、加強監(jiān)測設(shè)備及人員管理

　　3.1 建立完善的設(shè)備管理體系

　　自動化監(jiān)測系統(tǒng)運行過程中，應(yīng)建立一套完善的自動化設(shè)備管理制度，加強自動化缺陷的發(fā)現(xiàn)和處理，其主要內(nèi)容應(yīng)包括(1)定期巡視檢查制度：巡視檢查制度應(yīng)包括各監(jiān)測項目檢查的周期、具休檢查內(nèi)容、路線及監(jiān)測采集系統(tǒng)的巡查;各監(jiān)測設(shè)備檢查指標(biāo)根據(jù)實際情況可具體量化，如交流電、直流電壓額定值、垂線桶油液高度、接地電阻等。(2)設(shè)備維護(hù)制度：包括設(shè)備日常維護(hù)和設(shè)備缺陷、故障的處理。日常維護(hù)根據(jù)相應(yīng)制度定期開展，如靜力水準(zhǔn)氣泡檢查、引張線測點維護(hù)、量水堰堰板及排水溝等;設(shè)備缺陷、故障的處理應(yīng)制定相應(yīng)考核指標(biāo)，應(yīng)具有及時性、徹底性。設(shè)備缺陷維護(hù)的及時性直接影響監(jiān)測數(shù)據(jù)的缺失率，巡視檢查發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷進(jìn)行維護(hù)處理后應(yīng)及時反饋。

　　(3)加強系統(tǒng)運行記錄管理：對監(jiān)測系統(tǒng)巡查中發(fā)現(xiàn)的問題記錄在案，故障和缺陷的過程、結(jié)果均有詳細(xì)的記錄，傳感器參數(shù)及計算公式更改前后均應(yīng)記錄在案(4)加強自動化采集人工比測工作：人工比測是考核自動化測值可靠性的重要方法，通過固定長周期的人工比測工作，可以評定監(jiān)測系統(tǒng)整體可靠性及監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性(5)定期開展自動化系統(tǒng)檢修：監(jiān)測系統(tǒng)的檢修應(yīng)系統(tǒng)、全面，并對可能存在的缺陷及隱患提前預(yù)處理，防止故障的出現(xiàn)。(6)建立完善的臺帳系統(tǒng):設(shè)備巡視臺帳、維護(hù)臺帳、各子系統(tǒng)臺帳(儀器參數(shù)、數(shù)量、位置、埋設(shè)及安裝等)、儀器檢定臺帳、備品臺帳、規(guī)程及規(guī)范臺帳。

　　3.2 加強人員培訓(xùn)

　　隨著計算機和監(jiān)測自動化技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化設(shè)備管理人員的業(yè)務(wù)水平和能力也應(yīng)不斷的提高。通過組織個人培訓(xùn)、技術(shù)交流、外委培訓(xùn)等不同形式的培訓(xùn)及技能比武等激勵措施，提高自動化監(jiān)測設(shè)備管理人員整體素質(zhì)。監(jiān)測人員同時應(yīng)加強一系列國家規(guī)程、規(guī)范、細(xì)則的學(xué)習(xí)。各項規(guī)程、規(guī)范、細(xì)則等對各項自動化監(jiān)測設(shè)備指標(biāo)給出具體要求，對自動化設(shè)備運行維護(hù)具有很好的指導(dǎo)作用。通過提高監(jiān)測設(shè)備運行管理人員綜合能力，在設(shè)備出現(xiàn)故障時，能有效判斷和處理，并通過對設(shè)備的綜合檢查和評估，能預(yù)判可能出的故障和缺陷并加以改進(jìn) , 減少設(shè)備故障率。

　　四、日常運行與維護(hù)

　　大壩監(jiān)測自動化系統(tǒng)安裝完成后，為保證其良好的運行，應(yīng)加強必要的管理與維護(hù)，測點應(yīng)做好標(biāo)識與保護(hù)措施。(1)垂線主要作好防風(fēng)、觀測室防潮措施，正垂線頂部需做好防水、防滲，觀測室內(nèi)應(yīng)保證充足的照明。(2)引張線對孔洞堵塞防止串風(fēng)，作好測點保護(hù)，電纜溝內(nèi)防止進(jìn)水及泥沙。檢查浮船在水箱中是否自由浮動，檢查鋼絲有無擱淺現(xiàn)象。測讀完成后，應(yīng)將水箱內(nèi)水量或標(biāo)尺調(diào)低，保證運行時線體不易被擱置。

　　(3)靜力水準(zhǔn)管路應(yīng)進(jìn)行保護(hù)，尤其在壩頂?shù)韧饴恫课粦?yīng)采用隔熱材料進(jìn)行保溫，避免溫度變化對液管內(nèi)液體產(chǎn)生較大的影響;同樣測點儀器也應(yīng)進(jìn)行隔熱保護(hù)，同時加保護(hù)裝置防止泥水進(jìn)入以及免遭破壞。易有冰凍天氣地區(qū)可加入純防凍液或防凍液與蒸餾水的混合液。(4)繞壩滲流測壓管管口必須裝置專門的保護(hù)設(shè)備，防止雨水、地表水流入測壓管內(nèi)或沿測壓管外壁滲入孔內(nèi)，避免石塊或是雜物落入管口，堵塞測壓管，同時保護(hù)測壓管免受護(hù)坡的滑動而被破壞。對于測孔堵塞需要對測孔進(jìn)行掃孔處理，掃孔完畢進(jìn)行注水實驗，檢查測孔透水性。

　　(5)揚壓力壓力表裝置必需有嚴(yán)格密封的閥門開關(guān)來控制，便于檢修和比測時對有壓孔進(jìn)行卸壓檢查，但運行時處于常關(guān)狀態(tài)。對于揚壓力孔堵塞時，同樣需要對測孔進(jìn)行掃孔處理，掃孔完畢進(jìn)行注水實驗，檢查測孔透水性。(6)對量水堰定期清理堰口前面區(qū)域雜質(zhì)、定期清理堰板上雜質(zhì)、青苔，對于安裝自動化傳感器，定期進(jìn)行比測，弦式傳感器每半年更換一次干燥劑，加強量水堰自動化裝置保護(hù)。

　　自動化論文投稿刊物：《機械制造與自動化》Machine Building & Automation(雙月刊)曾用刊名：南京機械;機械制造與自動化;江蘇機械制造與自動化，1972年創(chuàng)刊，是傳播機械與電氣行業(yè)新成果、新技術(shù)、新產(chǎn)品、新材料、新工藝、新設(shè)備，以及國內(nèi)外機電行業(yè)前沿信息和企業(yè)管理、人才培養(yǎng)、教學(xué)研究與實踐經(jīng)驗的綜合性機電技術(shù)期刊，也是江蘇省機電行業(yè)唯一的集數(shù)控、智能化、機電一體化和敏捷制等先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)期刊。

　　結(jié) 語：

　　總而言之，通過后期科學(xué)合理、流程化的維護(hù)，確保監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而有效保證監(jiān)測成果的連續(xù)性、可靠性，為檢驗和分析水工建筑物工況提供科學(xué)依據(jù)。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]李竟. 水庫大壩安全自動化監(jiān)測問題研究[J]. 智能城市,2019,5(22):175-176.

　　[2]魏肖怡. 大壩自動化監(jiān)測數(shù)據(jù)粗差處理方法探究[J]. 科技風(fēng),2019,(31):227.

　　作者：袁克強