基于互联网的水利枢纽工程安全监测系统开发论文_卢中华,孙晓磊,束德方,张静西

基于互联网的水利枢纽工程安全监测系统开发论文_卢中华,孙晓磊,束德方,张静西

连云港市临洪水利工程管理处 江苏连云港 222000

摘要:随着各地区城镇化的快速发展,水利枢纽工程逐渐成为了城镇周边农田灌溉、实现防洪抗洪、保证城镇用水的主要设施。本文根据连云港市石梁河水库和临洪水利枢纽工程进行分析,结合水利枢纽工程安全检测实际要求和相关的管理特点,从互联网角度探讨安全监测系统的发展方向,实现大范围覆盖式的数据采集再加以集中的检测管理,在这个过程中所使用的工具都具有方便、稳定的特点。

关键词:互联网;水利枢纽;安全监测系统;研究开发

1.水利枢纽工程安全监测系统的相关简述

安全监测指的是通过专门的检测仪器对水利工程建筑和基础岩体等进行分析和量测,并且从施工准备阶段就开始监测工作,对水利施工阶段的整个过程都起着监督作用。水利工程建筑物和基础岩体监测的量测系统是量测设备和转换仪器等组成的统一体。根据仪器监测的相关规范标准,再和工程实际情况进行结合,在水利工程安装安全监测仪器,做到实时的监控,对工程运行过程中的各种数据进行收集管理。通过对所收集数据的处理和分析,再充分的结合人工监测数据,对工程的运行状态和安全性能做出一个综合全面的评价。这些评价结果可以作为水利工程改善的数据支持,并且还是工程安全运行的主要依据,有效的促进水利加固工程开展。水利工程具有极强的统一性,其自成系统也具有较高的完整性,在水利枢纽安全监测系统设计中要做到充分的考虑,包括了地震监测系统、建筑物安全系统、水情测报系统、阀门自动控制系统和运工况运行情况监测系统。通过合理的设计这五个系统之间的联系,再做好数据采集系统、数据量测系统、数据分析系统这三个子系统的设计,从不同角度不同部位对水利枢纽工程的运行展开全方面的分析,做到精确掌握,对运行状况做出实时的监测,保证水利枢纽工程的安全运行。

2.水利枢纽工程安全监测系统的当前状况

石梁河水库又称海陵湖,位于新沭河中游地区江苏境内,集防洪、蓄水、灌溉、发电、养殖等多项功能于一体,是江苏省最大的人工水库。临洪水利枢纽位于海州区北郊,由4站11闸及新沭河堤防组成,担负着市区、蔷薇河流域、乌龙河流域的城市供水、挡潮、蓄淡、排涝、泄洪、调水、排污、拦淤、沟通航运等重任,是连云港市最大的水利枢纽工程。水利枢纽工程安全监测系统随着不断发展,也出现了一些大大小小的问题。在水利枢纽工程安全监测系统的设计过程中要对其中各种设备的工作运行参数、数据传输方式等信息进行进一步的了解。通过对各种元件和使用方法要求、设备功能以及监测系统不同作用的分析,将这些设备和系统有效的组合起来最终合成一个具有较高完整性的安全监测系统。首先在水利枢纽工程安全监测系统的设计过程中,设计人员大都是根据以往工作经验和水利枢纽安全监测系统专业的发展情况来制定新的设计,设计工作受到了数据量子系统传感器测点布置的限制,并且通过这种方法进行设计的主要目的是获取数据,而完整系统的主要目的是为了确保水利枢纽工程运行的安全性,因此和所需要达到目标有着一定的出入。另外由于施工进度的变化以及施工组织中的问题,也会使得工程的施工受到影响,发生工程延期或者施工困难等监测漏洞。

3.合理的设计水利枢纽工程安全系统设计

水利枢纽安全监测系统的设计涉及的学科知识较广,由的多个专业系统组成,其专业知识包括了传统的水利专业以及现代的电子技术、通讯和自动控制等,所以还需要掌握最新的科学理论研究和传感技术以及计算机方面的知识。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了做出合理的水利枢纽安全监测系统设计,需要对三维有限元的计算方法加以了解,对其中的计算技术和相关的计算程序加以一定的掌握,主要包括了对渗流的监测、变形的监测以及自动化监测三个方面。

3.1加强渗流监测设计

在渗流监测设计中的内容主要包括了坝基杨压力的监测的设计和坝基坝体渗流量测设计,并且坝基杨压力对坝基的承载力有着直接性的影响,在工程项目的设计之初需要设置符合工程标准的大坝建基面,才能保证坝基具有足够的承载力维护后期施工的稳定运行。

3.2做好变形监测的改造设计

因为在坝顶左右两岸的观测基点中都会发生变位的情况,所以其测量路径会受到一定的限制,在实际的工程开展中遇到了这样的情况时则需要在坝顶左右两岸的基础灌浆廊道和灌浆平洞位置设立一个工作基点,对原有的工作基点进行转移,保证工作基点的安全性。变形监测改造设计主要包括了真空激光准直系统设计和剪切带变形设计以及正倒垂线系统设计,在真空激光准直系统的设计中,由于水利工程本身的施工环境比较复杂,因此要对设施的布置加以足够的重视,并且还需要对交通因素进行足够的分析;剪切带变形监测设计的位置主要是大坝安全性较低的区域,所以需要尽可能的完善剪切带变形监测设计,在剪切带增设变形检测项目;正倒垂线系统的设计需要确保正垂孔有足够的密封性,还可以通过在廊道建立垂线观测室对遥感垂线的坐标仪进行实时的监管,出现问题后及时进行维修和处理。

3.3加强自动化监测系统改造设计

为了有效的增强自动化监测系统的改造设计可以在水利枢纽工程各个主要区域设置监测网,例如进水塔区域、地下厂房区域、站房、闸室等。变形观测点则主要布置在变形体地基上部结构或者是具有较高变形特征等重要位置,还可以通过设立数据采集单元,将工程信息录入到数据采集单元中,经过处理后再传输到整个安全监测系统中。

3.4完善监测工作

作业人员在对资料成果做到严格的核查之后可以按照规定进行整理,将资料上交,在检查的过程中需要做到100%的全面性检查,如果发现了不符合质量要求的成果时则需要退回进行处理,再重新核查整理,按照规定做出变形监测检查报告,在检查报告得到审核合格之后,随着产品一同提交验收。

结语:

水利枢纽工程的安全监测工作内容复杂,需要的工程时间也比较长,并且由于工程的环境比较特殊,所以水利枢纽工程安全监测的整体开展漫长且艰辛,因此工作中的所有参与工作人员都需要做好自身的本职工作,树立强烈责任意识,对水利工程安全与稳定性的必要性给予足够的重视,确保水利枢纽工程的稳定运行。

参考文献:

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[3]肖晓春,张煦,邓小刚.水利枢纽工程综合管理信息化系统框架设计[J].水电站机电技术,2018,41(07):47-51.

[4]吴建刚,房福龙,许建平,金建宏,韦锁兰.物联网在水利枢纽工程中应用的探讨[J].水利信息化,2011(04):38-40+55.

论文作者:卢中华,孙晓磊,束德方,张静西

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第23期

论文发表时间:2019/6/19

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