基于水庫大壩觀測自動化系統(tǒng)問題分析

陳俐玲 蘇川

摘 要：近幾年來，隨著我國社會經濟的不斷發(fā)展，水庫建設規(guī)模不斷擴大。水庫大壩觀測自動化系統(tǒng)在水庫質量控制及其安全中起著重要作用，受到越來越多人的重視。分析水庫大壩觀測自動化系統(tǒng)存在的問題，重點探討觀測自動化系統(tǒng)的改造策略。

關鍵詞：水庫大壩；系統(tǒng)設計；內部監(jiān)測

一、水庫大壩觀測自動化系統(tǒng)存在的問題及原因

由于水庫大壩多在上世紀末建設，受到當時各項因素的影響，導致水庫在施工時設置的觀測儀器設備多數(shù)較落后，且埋設的電阻式傳感器較老舊，不能滿足當前的需求。加上該系統(tǒng)設計及投入使用的時間跨度相對較大，最終導致采集的數(shù)據(jù)信息缺乏可靠性及真實性，也就不能夠為水庫的管理提供可靠信息。同時觀測系統(tǒng)軟件并沒有跟進時代潮流，較落后，極易與管理局后方計算機的實時共享，數(shù)據(jù)丟失較多，并不能夠完全取代人工數(shù)據(jù)采集，系統(tǒng)時常出現(xiàn)問題。另外，由于工作環(huán)境相對較惡劣，工作量較大，水庫結構復雜，使得人工觀測也不能滿足當前水庫發(fā)展需求，為此，整個水庫大壩的觀測自動化系統(tǒng)需要進行改進。

從目前來看，使得水庫大壩觀測系統(tǒng)時常出現(xiàn)問題的原因主要有以下幾方面：首先，設備更新較慢。近年來，信息網(wǎng)絡技術不斷發(fā)展，而水庫大壩觀測系統(tǒng)所使用的設備并沒有跟上時代潮流，加上采集數(shù)據(jù)的線路過于老化，也就導致系統(tǒng)時常出現(xiàn)問題。其次，觀測系統(tǒng)中所使用的傳感器基本上已達到預期使用壽命，由于早年埋下的傳感器，施工技術相對較低，也就導致了傳感器跟不上先進的筑壩工藝。最后，觀測方式不能夠滿足當前要求。長期以來，所采用的正垂線線體過長，晃動次數(shù)較大，進而導致測值不夠穩(wěn)定，影響測量結果。

二、水庫大壩觀測自動化系統(tǒng)改造策略

水庫大壩的安全直接關系到附近居民生活及生命安全，為此，設計水庫大壩觀測自動化系統(tǒng)具有重要意義。鑒于以上存在的幾個問題，特提出以下幾條對策：

1.對內部監(jiān)測進行優(yōu)化設計

在監(jiān)測自動化系統(tǒng)建設之前對內部監(jiān)測儀器進行全面鑒定，一旦發(fā)現(xiàn)不合格應立即尋找原因，及時采取對策。將大壩體的溫度設計在8層以上，并選取一支適宜的溫度計納入自動化水庫大壩觀測系統(tǒng)中，確保監(jiān)測的安全性。另外，對于折向上游的大壩，適宜在折點位置將伸縮縫隙張開，在大壩的轉折點處增設測縫計。顳部監(jiān)測系統(tǒng)則可改用MCU精度高的技術，對該工程的各項參數(shù)進行設計。

2.對外部監(jiān)測系統(tǒng)進行優(yōu)化設計

數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)作為觀測自動化系統(tǒng)的重點內容，做好數(shù)據(jù)監(jiān)測具有重要意義。為此，在對數(shù)據(jù)監(jiān)測系統(tǒng)進行設計時應堅持因地制宜及科學經濟的原則，設計科學合理的外部監(jiān)測系統(tǒng)。如：可采用直線段布置方式來進行張線的布置，實現(xiàn)大壩的水平監(jiān)測，并通過垂線作為工作基點。由于基礎廓道頂部潮濕度較大，適宜選擇具有代表性較強的部位進行掃孔，重點對滲水處進行監(jiān)測，預防水滲漏。

3.對水庫監(jiān)測軟件進行優(yōu)化設計

數(shù)據(jù)采集管理子系統(tǒng)及其他子系統(tǒng)均有相對獨立性，其實施由不同專業(yè)單位來承擔，均提高整個系統(tǒng)的實用性及其先進性。為此，其軟件系統(tǒng)應注重實用、可靠及其經濟的原則。應著重強調：內部儀器過程線，對于觀測結果中含有溫度測值的內部觀測儀器的過程線則需要繪制同一時間坐標的溫度及其監(jiān)測量兩幅過程線圖，對所選擇的側點當前時段的測值進行回歸性分析。另外，包括一維分布圖和二維分布圖，一維分布圖主要是描述某一個空間方向上的同一監(jiān)測，應對其進行重點強調。

總而言之，水庫大壩不僅起到防洪作用，而且在灌溉方面也起著無可替代的作用。本文針對平昌縣友誼水庫存在的一系列問題，并對觀測自動化系統(tǒng)進行優(yōu)化改造，旨在提高水庫大壩的自動化觀測能力，在提高現(xiàn)代化管理水平的同時，也為今后的其他水庫大壩觀測系統(tǒng)工作提供參考，確保居民生命財產安全。

|編輯 李建軍