探究水電站大壩安全監(jiān)測自動(dòng)化現(xiàn)狀與發(fā)展目標(biāo)

鄒強(qiáng)強(qiáng)

摘 要 隨著我國經(jīng)濟(jì)在快速發(fā)展，社會(huì)在不斷進(jìn)步，水電站大壩安全監(jiān)測質(zhì)量直接影響著安全管理水平，故而需有效應(yīng)用安全監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)，確保水電站大壩處于可控范圍內(nèi)。在此之上，本文簡要分析了水電站大壩應(yīng)用安全監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)的主要方向，并通過充分應(yīng)用虛擬化集成技術(shù)、注重自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行效果、有效改善自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)環(huán)境、加強(qiáng)水電站大壩信息化建設(shè)等措施，以此實(shí)現(xiàn)水電站大壩安全監(jiān)測的一體化管理目標(biāo)。

關(guān)鍵詞 水電站大壩;安全監(jiān)測;自動(dòng)化技術(shù);一體化管理

引言

水電站必須要做好大壩安全監(jiān)測工作，提高監(jiān)測的安全性與科學(xué)性，利用自動(dòng)化監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行大壩監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而采取處理措施。但是，當(dāng)前我國的大壩安全監(jiān)測自動(dòng)化發(fā)展不夠完善，自動(dòng)化水平不高，需要進(jìn)一步展開研究，提高大壩監(jiān)測自動(dòng)化質(zhì)量，確保大壩安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1概述

①納子峽水電站位于青海省東北部的門源縣燕麥圖呼鄉(xiāng)和祁連縣皇城鄉(xiāng)的交界處，地處大通河上游末段，主要任務(wù)是發(fā)電，水庫正常蓄水位3201.5m，最大壩高117.6m，總庫容7.33億m3，總裝機(jī)容量87MW。工程主要建筑物由砼面板堆石壩、右岸溢洪道、左岸放空泄洪洞、左岸引水發(fā)電洞、發(fā)電廠房、升壓站組成。②漫灣水電站位于云南省云縣和景東縣交界的瀾滄江中游河段上，距昆明公路里程461km，是瀾滄江中下游河段梯級(jí)規(guī)劃推薦的兩庫八級(jí)開發(fā)方案的第三個(gè)梯級(jí)，是瀾滄江上第一個(gè)開發(fā)的大型工程。電站以發(fā)電為單一開發(fā)目標(biāo)，分兩期建設(shè)，一期工程裝機(jī)容量1250MW（5×250MW），于1995年6月全部投產(chǎn)發(fā)電;二期工程在一期工程的基礎(chǔ)上續(xù)裝一臺(tái)300MW機(jī)組，工程計(jì)劃工期為40個(gè)月，工程動(dòng)態(tài)投資9.18億元，于2004年3月30日啟動(dòng)建設(shè)，經(jīng)過全體建設(shè)者的艱苦努力，于2007年5月12日順利完成72小時(shí)試運(yùn)行，于2007年5月18日正式投入商業(yè)運(yùn)行。 漫灣水電站二期工程由進(jìn)水口、引水隧洞、鋼管道、地下廠房、尾水系統(tǒng)等組成，其中進(jìn)水口水下結(jié)構(gòu)、門槽及攔污柵埋件已與一期工程同期建成。二期主體工程由二大洞室和引水隧洞、鋼管道、尾水隧洞、排水洞、帷幕灌漿洞以及電梯井交通洞、運(yùn)輸洞、出線洞、通風(fēng)洞、排煙洞和電梯井組成。本電站以500kV電壓等級(jí)接入電網(wǎng)，在電網(wǎng)中擔(dān)負(fù)基荷、調(diào)峰、調(diào)頻及事故備用等任務(wù)。漫灣水電站安全監(jiān)測設(shè)計(jì)范圍包括：壓力引水道、廠房、廠房巖錨梁、蝸殼、尾水肘管、尾水管后延段、尾水調(diào)壓井、尾水隧洞、輔助洞室[1]。

2水電站大壩安全監(jiān)測自動(dòng)化現(xiàn)狀與發(fā)展目標(biāo)

2.1 有效改善自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)環(huán)境

①相關(guān)人員對(duì)系統(tǒng)電源、垂線系統(tǒng)、靜力水準(zhǔn)等部分進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整。針對(duì)電源結(jié)構(gòu)，將電纜及機(jī)房電源供應(yīng)裝置進(jìn)行了替換，并新安裝了單片微型計(jì)算機(jī);②對(duì)靜力水準(zhǔn)傳感器展開了準(zhǔn)確性測量實(shí)驗(yàn)。據(jù)相關(guān)調(diào)查可知：有70%大壩安全管理問題是由經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員在日常巡查工作中發(fā)現(xiàn)的。對(duì)此需進(jìn)一步改善自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)環(huán)境，并且積極引進(jìn)智能化技術(shù)，促使巡檢工作朝著高效率、高質(zhì)量方向發(fā)展。比如在應(yīng)用自動(dòng)化監(jiān)測技術(shù)時(shí)，可借助無人機(jī)設(shè)備對(duì)大壩邊坡等人力不易到達(dá)的地方進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2.2 對(duì)日常觀測管理工作進(jìn)行優(yōu)化

我國一直在發(fā)展水電站大壩工程，因?yàn)檫@項(xiàng)工程已經(jīng)與我國國民的日常生活緊密地聯(lián)系在一起。對(duì)于水電站大壩的日常管理工作而言，觀測以及管理工作內(nèi)容非常的關(guān)鍵，對(duì)水電站大壩展開自動(dòng)化動(dòng)態(tài)監(jiān)測工作內(nèi)容，能夠有效確保水電站大壩在正常運(yùn)行過程中的效率以及其工作的質(zhì)量。大壩在正常的運(yùn)行過程中有很多專業(yè)技術(shù)非常強(qiáng)的技術(shù)人員在進(jìn)行作業(yè)，可是仍然要對(duì)其展開日常的觀測管理，才能夠?qū)⑵鋬?yōu)勢展現(xiàn)出來，當(dāng)啟用自動(dòng)化動(dòng)態(tài)系列對(duì)大壩展開較為全面的檢測時(shí)，可以降低安全事故的發(fā)生概率，并且有效節(jié)省人力資源成本。

2.3 加強(qiáng)大壩安全日常監(jiān)管

對(duì)于水電站大壩而言，日常的監(jiān)督、管理也是很重要的，能夠提高工作效率和質(zhì)量，進(jìn)行全面的自動(dòng)化安全檢查有利于降低事故發(fā)生率，減少人力成本。在水電站大壩中，需要對(duì)其中的各項(xiàng)工作進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管，充分發(fā)揮每一個(gè)工作人員的作用，提高工作效率，確保監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確、及時(shí)。

2.4 系統(tǒng)展示

在應(yīng)用自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)時(shí)還需有效開發(fā)軟件平臺(tái)，使其為提高自動(dòng)化運(yùn)行水平提供助力。比如在該項(xiàng)目中采用了“C/S軟件”，不但能準(zhǔn)確存儲(chǔ)水情變化、氣象動(dòng)態(tài)等數(shù)據(jù)，還能實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。通過邏輯編程確保所展示的系統(tǒng)數(shù)據(jù)更加全面且可信。同時(shí)，它還能及時(shí)接收到用戶指令，促使水電站大壩安全監(jiān)測工作趨于智能化、規(guī)范化方向發(fā)展。

2.5 監(jiān)測范圍

對(duì)于大壩的安全監(jiān)測自動(dòng)化發(fā)展而言，在未來的大壩安全監(jiān)測發(fā)展中，需要擴(kuò)大自動(dòng)化監(jiān)測范圍，并將其與大壩建設(shè)有機(jī)結(jié)合起來。也就是說，在大壩建設(shè)中，要全面考慮整個(gè)監(jiān)測流程，在大壩建設(shè)體系中融入安全監(jiān)測，這樣既能夠完成水電站大壩全面安全監(jiān)測工作，同時(shí)對(duì)于重點(diǎn)部位也可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的監(jiān)測，通過具體數(shù)據(jù)優(yōu)化大壩建設(shè)，為大壩的運(yùn)行提供更準(zhǔn)確的安全監(jiān)測數(shù)據(jù)。

2.6 數(shù)據(jù)整編、分析功能

①可采用 Excel 表或文本格式的文件將歷史監(jiān)測數(shù)據(jù)、人工監(jiān)測數(shù)據(jù)或系統(tǒng)故障時(shí)人工補(bǔ)測數(shù)據(jù)導(dǎo)入安全監(jiān)測自動(dòng)化信息管理系統(tǒng)，也可人工錄入。②大壩安全管理人員可通過人機(jī)交互方式對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)、大壩安全信息文檔等進(jìn)行快速查詢、檢索、編輯及導(dǎo)出。③系統(tǒng)可對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)和計(jì)算，對(duì)結(jié)果進(jìn)行初步分析，對(duì)異常值進(jìn)行判識(shí)及預(yù)警。④能用過程線、分布圖、相關(guān)圖等對(duì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行圖形化處理，圖形要素可編輯，圖形可打印或輸出。⑤具有對(duì)監(jiān)測物理量特征值統(tǒng)計(jì)功能，具備對(duì)監(jiān)測資料進(jìn)行定量分析所需的主要計(jì)算、檢驗(yàn)、評(píng)價(jià)功能[2]。

3結(jié)束語

在未來的發(fā)展中，監(jiān)測人員需要不斷提高自己的專業(yè)能力，重視自動(dòng)化監(jiān)測產(chǎn)品和技術(shù)在監(jiān)測工作中的應(yīng)用，保證安全監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)更具有實(shí)用性，并實(shí)現(xiàn)智能化發(fā)展，為大壩的安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1] 馮文濤.論漳澤水庫大壩安全監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)與改造的必要性與可行性[J].山西水利科技，2017（2）：83-86.

[2] 藍(lán)剛，何令祖，涂旭.云表水庫大壩安全監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].紅水河，2018（3）：7-11.