水利水电安全监测规范

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水利水电安全监测规范范文第1篇

安全监测仪器是构成大坝工程安全监测系统的重要组成设备，水利水电运行管理单位应该尽量统一安全监测仪器的相关类型，保证大坝工程安全监测系统的运行过程中能够快速有效地分析出当前监测仪器的储藏信息，减少不同安全监测仪器造成的安全信息的不同换算标准，减少信息换算过程中的失误，减少工作人员的工作量。此外，统一安全监测仪器的类型对于整体大坝工程的安全监测系统的升级维修、更新换代等也有着非常有利的帮助作用，其能够有效地减少大坝工程安全监测系统维护和升级过程中的成本投入，提升其便捷程度。

2做好安全监测测量的控制工作

具体来讲，水利水电工程中大坝工程的安全监测测量工作包括日常安全监测设备的数据信息采集工作和手工进行的人工大坝测量工作两种类型，水利水电运行管理单位应该综合做好这两项安全监测测量的控制工作，保证相应数据的准确性和完整性，及时发现和排解大坝工程运行过程中出现的质量问题。以大坝工程的日常安全监测设备的数据信息采集工作为例，水利水电运行管理单位在安全监测测量的控制工作中应该做到以下内容：

2.1建立科学的安全监测测量工作体系水利水电运行管理单位在日常安全监测设备数据信息测量的控制工作中，应该建立起科学的安全监测测量工作体系，保证安全监测设备数据信息测量收集过程中的完整性、传输过程中的通畅性、分析过程中的深入性，进而保证日常安全监测设备信息测量工作的持久性和稳定性，更好地做好日常安全监测设备信息测量工作。举例来讲，水利水电运行管理单位首先应该针对日常安全监测设备做好相应的保养和维护工作，保证整体测量信息收集和运输过程中的安全性；其次水利水电运行管理单位应该统一安全监测设备信息转换的标准，按照国家规定的相关标准完成对监测设备测量得出的诸多监测信息的标准转换和整理归纳工作，有效提高安全监测系统的科学性和合理性；再次水利水电运行管理单位还应该积极加强大坝工程中重点位置的监测信息收集和整理工作，保证重点监测部位的监测情况能够得到及时的收集和整理；最后水利水电运行管理单位应该综合安全检测设备的数据信息建立相应的数据库，根据其在大坝工程结构上的不同以及功能上的不同完成对相关安全监测测量信息的整理和记录工作，将安全监测测量工作和人工测量工作有效结合在一起，更好地完成安全监测测量控制工作。

2.2全面提升监测人员的业务技能水平和职业工作素质水利水电运行管理单位还应该在日常安全监测设备的控制过程中，全面提升监测人员的业务技能水平和职业工作素质，保证监测人员能够具备专业的监测工作技能和负责的监测工作态度。具体来讲，水利水电运行管理单位可以采取小组学习、讲师演讲、榜样学习、校企合作、绩效挂钩等多种方法来提升监测人员的业务技能水平和职业工作素质，在有效启发监测人员工作积极性的情况下更好地完成大坝工程的安全监测控制工作。

3做好安全监测数据的控制工作

水利水电运行管理单位针对大坝工程安全监测数据的控制工作主要是做好上述安全监测数据信息的储存以及应用工作，保证大坝工程的安全监测数据能够得到及时的归纳整理，保证数据信息内容中反映的大坝工程的运行状态能够得到及时的记录、分析和应用，以便更好地保证大坝工程的安全运行，做好安全监测数据的控制应用工作。

3.1建立标准的数据库管理平台通过对大坝工程相关监测数据的分门别类做好对大坝工程运行信息的统计工作，例如对大坝工程的基本静态信息、安全监测信息、环境测量信息、系统应用信息、计算成果信息等多种类型信息的统计工作，建立一个标准的数据库管理平台，大致包括数据采集系统和数据整理分析系统，以便更好地掌握当前大坝工程运行过程中的实时状态。

3.2结合大坝定检等定期聘请专业机构对监测资料进行分析评价水利水电运行管理单位可以根据相关安全监测数据，采取科学的方法完成对大坝工程仿真模型的监理和分析工作，定期聘请专业机构对监测资料进行分析评价，并通过对大坝工程实时监测信息的反馈以及专业机构的评价反馈来完成大坝模型的修补和完善工作，针对大坝模型的变化更好地完成对大坝工程的安全监测信息的应用工作，同时也能够针对大坝模型在相关数据上的变化更好地查看出大坝工程的状态变化过程，查看出大坝工程长时间运行过程中存在的安全隐患，以便更好地完成大坝工程的安全控制工作，提升大坝工程的使用性能和使用寿命。

4结语

水利水电安全监测规范范文第2篇

1自动化评价系统

根据工程的实际情况,为便于运行期的工程管理,将对重要建筑物的重要监测项目进行自动化监测,这些自动化监测项目为:上下游水位、气温、库水温、渗漏量、坝体和坝基渗流压力、绕坝渗流、建筑物及边坡的变形、各重要监测断面主要应力应变测点等。以上监测项目拟通过电测传感器和遥测控制单元(MCU)进行现场自动数据采集,并按专门设置的通信网络将数据传入管理大楼工程安全监测集控中心计算机,由计算机对所测资料进行统一管理。安全监测自动化系统拟建立一套以计算机为基础的监测资料数据库或综合管理系统。系统至少要求具备输入、输出、数据传输、数据存储和数据加工处理等五大功能。这些功能主要由计算机完成,部分内容可由人工承担,如:人工监测资料输入;资料离线分析等。

2人工巡视检查

根据《混凝土坝安全监测技术规范》,对水库大坝除用监测设备进行监测外,还必须进行人工巡视检查。

(1)巡视部位。

主要巡视部位有:大坝、两岸边坡、电站、引水洞进出口等。

(2)检查项目。

①大坝;②电站;③边坡;④其它。

3各部门的质量控制

(l)项目法人的质量控制。

按照“百年大计,质量第一”方针,建立和健全质量管理体系和网络,责任到人,加强监督。采取项目法人负责、监理单位控制、承包人保证和政府监督相结合的质量管理体系,完善承包人自检、监理单位复检、项目法人和项目质监站、或业主代表抽检的质量保证体系,并建立以质量管理为中心的建设管理责任制,签订质量责任状,建立质检档案,做到建设、设计、监理、施工单位都有明确的质量负责人,并明确各单位的主要负责人作为质量的第一责任人,责任层层分解,形成责任网络。项目法人有关领导多次深入一线指导,并派驻工地业主代表,及时处理解决工程矛盾协助监理抓好质量,并及时反馈和服务。

(2)设计单位的质量控制。

设计单位设计资质为甲级资质。严格按照国家的基建程序进行设计,先后进行了可行性研究报告、初步设计、招标设计及施工图设计。在设计过程中,严格按照1509002的质量标准认证体系进行管理,层层落实责任制,实行事先指导、中间检查和事后控制的三环节管理,设计图纸深度和质量满足要求。设计单位通过对结构方案进行经济技术比较,力求使设计成果经济合理、安全实用。

(3)承包人的质量控制。

建立健全质量保证体系,制订质量控制计划及质量控制流程,部署项目的施工方案,为加强和贯彻执行工程的质量方针,实现工程的质量目标,工地建立了以项目经理和项目总工为首的各级领导质量负责制,建立三级质量管理网络,完善的质量检查制度,实行各级岗位质量责任制,做到层层落实,层层分解,使工地每个员工都明确各自的质量责任。工地设质检科,负责工程的工程质量检测工作,各工种队及各班组设兼职质检员,负责本部门及本班组的质量检验工作。

(4)监理单位的质量控制。

监理组制订各项规章制度,使监理组开展工作协调一致、工作规范有序,保证监理工作质量。监理组制订《监理规划》、《监理细则》严格按照合同技术规范要求和总监规定及批准的技术要求进行监理,督促承包人执行进度计划。热情帮助承包人解决有关技术问题,为承包人提出有益于保证质量和促进工程进度的合理化建议,帮助承包人纠正各种不符合技术规范要求的习惯性操作工艺,积极主动帮助承包人超前考虑施工中可能会遇到或发生的问题。坚持质量验收标准,秉公办事,在检查验收中,坚持以测试数据作为评定标准。在监理工作中加强现场旁站,关键工序跟班检查。监理过程中不放过任何影响工程质量和验收标准的苗头和因素,特别是隐蔽工程和关键工序要严格把关,一丝不苟,严格监理。组织监理人员认真学习监理规程、监理实施细则、技术规范和设计文件,掌握合同文件规定的各方职责,义务及工程检验、验收标准、试验方法和频率要求,领会设计文件的设计意图,提高监理人员的理论水平和业务素质。监理人员经常深入现场,了解工程现场实际情况、承包人的具体情况和施工情况。根据有关技术要求和设计文件要求,向承包人提出各种有益建议,使承包人注意到并采取必要的措施保证工程施工质量。尽可能做到事前预控,避免不必要的返工及浪费,损失宝贵的工期。

水利水电安全监测规范范文第3篇

关键词：水利水电；建设管理；问题

中图分类号：TV 文献标识码： A

前言

作为国民经济的非常重要的基础，水电工程包括排水、防洪、水电、城市供水供电以及工业生产供水供电等工程。水电工程和大家的用水、农村经济和防汛等确实的问题，因此我们需要增强对水电工程的合理的管理。自从我国建国后建设了很多优秀的水力建设，国家也非常重视水力基础建设。并且取得了很大的成就，在国际上来说也处在了一流的水平。这其中成绩的取得来自于我国逐渐增强的国家实力，同时在这个过程建设中展现出了很高的管理水平。但是呢，实际的工程建设中，其实还是有很多地方我们需要去完善和提升的，我们应该好好研究，优化管理制度，这些深深的关系到我国国民的生活生产质量和水平。为我们的国民造就福祉。

一、水利水电工程建设管理中存在的问题

1.项目工程的决策不规范和不科学

对于水利水电工程来说，良好的施工是建立在科学而完善的项目决策上的，施工队伍根据施工的地质条件、施工环境、水文资料以及当地的人口密度等条件进行科学的评估，在此基础上，制定一套完善的符合当地施工实情的项目决策。但是，对于目前大多数的建筑企业来说，在施工前并没一套完善的施工方案，仅仅根据施工需求，走一步算一步，盲目施工，导致人力资源和物力、财力的浪费，不仅加大了工程的成本投入，在一定程度上也影响了工程的进度。

2.工程责任制不完善

在水利水电的施工中，要从根本上把握项目施工质量，一个关键的因素就是落实项目工程责任制。施工人员是工程的直接操作者，对于施工质量起着决定性的影响，目前，在水利水电的施工中，施工人员的责任意识并不明确，在大多数项目中，项目主体负责人不确定，工程的责任没有落实到每一个员工的身上，极易导致质量问题的发生。另一方面，很多施工单位对于施工进度要求高，急于求成，往往忽视工程责任制的落实。

3.工程建设管理的监察力度不够

（1）管理不科学规范。首先，在水利水电的招标阶段，过程缺少规范的投标规范作为指导，导致不公平、不透明的招投标现象常有发生。经过投标后，选择施工单位来施工，项目却常常被转手，影响工程的按时保质进展。在施工的过程中，对于施工材料的选择以及资金投入等项目并没有进行招标工作，而是马虎解决，施工行为极不规范，更不科学。

（2）对于工程的监理力度不够。目前，对于大多数的水利工程来说，从招投标到项目的确定以及一系列的施工阶段，施工单位以及相关部门对于工程的监理极不到位。在招投标工作中，并没有按照相关规范进行，在签订合同时，对于施工细节的要求还不明确。同时，在施工的过程中，相关部门并没有加强对于材料机械的管理，导致一系列质量问题的发生。

4.工程资金落实不到位

水利工程是利国利民的基础性工程，对国民经济的发展和增长起到了重要的促进作用，对人们的生产生活也有重要的影响，因此，必须对水利工程的建设资金进行良好的管理使用。但是，在我国的一些地方，还存在资金使用的一系列问题，比如拨下的资金落实不到工程，资金层层克扣，乱支乱用，配套的工程资金迟迟不到位等。这些都影响了水利建设工程的顺利实施，降低了群众的拥护力度，影响了工程的施工质量，直接造成工程施工的尾工增加。

二、加强水利水电工程建设管理的对策

1.规范操作，落实水利水电工程的科学管理

水利水电的管理是一项对于专业要求高的综合性工程，对于项目管理负责人也有一定的要求，所以，在施工前，参照相关规定，选择一个合格的项目负责人是水利水电管理的基础。在招投标阶段，一定要保证工作的公平性和透明性，应该按照规定规范进行，在专业基础人员的指导下，坚决杜绝串标等现象的发生。同时，在招标前，要对于招标的建筑企业进行全面的了解，坚决不与信誉低、施工质量差的企业合作，在招标后，招标的结果要公开。在施工前，要做好施工的组织管理工作，完善工程的内部管理，同时，要大力加强对于水利水电监理人员的培训管理工作，不能滥竽充数，保证施工的规范进行。

2.提高水利水电工程的质量监管水平

水利工程的施工质量管理是水利工程成功与否的重要影响因素，对于水利水电工程来说，其质量管理贯穿于施工的各个方面，所以，对于水利工程的质量监理意义重大。要加强质量监理，首先要意识到质量监理的重要意义，在此基础上，加大质量监管的执行力，参照水利水电工程的相关规范保证施工顺利有序的进行。同时，质量监管的开展需要全体人员的共同努力，只有全员质量管理意识提高了，并在施工的一点一滴中关注质量管理，才能从源头上杜绝质量事故的发生。

3.加强水利水电工程的施工周期管理

水利水电工程的施工不是漫无目的的进行的，而是根据既定的计划和进度安排展开的。在施工前，要根据水利水电工程的具体要求，对于施工的阶段目标进行策划和确定，然后付诸实行。在每一个施工阶段中，相关管理人员要作出合理的施工进度和人力、物力资源的安排，协调好各方面的关系，在实现资源合理配置的基础上，保证工程按时保质完成。

4.加强对水利工程现场的监管工作

按照相关的规定，为施工创造一个安全良好的环境。建立健全施工生产安全责任机制，并落实到每一个人。加强对水利工程现场的监管工作，不断完善科学的施工措施，大力加强安全的监督和管理工作，提前做好安全防备和检查工作，将现场的事故隐患问题发生几率降到最小，不断提高安全保障，施工时要禁止外部人员进入，监管工作要做到位。

5.提高水利水电工程管理人员的业务水平和综合素质

水利水电工程质量的好坏与项目管理人员的技术水平和素质密不可分。因而，一方面应加强施工管理人员的技术培训和专业水平的提高；另一方面，还要注重对项目施工人员的敬业精神和职业道德的培养。最终培养一批具有较强专业知识，懂经济、懂法律、善管理，同时精通计算机和外语的高素质水利水电工程项目管理人才。

6.加强对水利工程市场的监测

对于水利工程市场要有准确的定位，科学有效地对工程进行监管，加强工程市场的监察管理力度，以人民群众的需要为本，对市场运行机制有基本的了解，明确市场行政管理的基本方向，完善监测体系。

结语

综上，文章从我国水利水电建设管理中存在的问题进行分析，进而提出相应的对策。水利水电工程管理不仅会影响到群众的日常生活，还会水利水电工程建设其工程质量有着十分密切的联系。确保水利水电工程顺利实施的基础、前提就是水利水电工程管理，因此，为了造福国民，加快国民经济的步伐，确保水利水电工程顺利实施，应找出自身发展缺陷，根据存在的问题，将相关的解决措施和办法有效制定。

参考文献：

[1]邹体峰.王仲珏.我国小水电开发建设中存在的问题及对策探讨[J].中国农村水利水电.2007.

水利水电安全监测规范范文第4篇

水利水电工程是一项利国利民的重大工程，水利水电工程的建设既能调整我国电力资源的结构，同时还能解决部分地区的饮水安全问题，但是在工程建设中投资较大，强化水利水电工程建设中的投资管理以及控制，对于提高水利水电的投资效益具有重大影响。文章主要探讨的是投资管理和控制方法在水利水电工程的实施，从水利水电投资管理和控制的必要性、主要内容及其建议方面进行了分析。

关键词：

投资管理；控制方法；水利水电工程；应用分析

水利水电工程具有施工周期长、技术要求高、施工流程多以及投资数值大等特点，而根据最新资料显示，我国当前重大水利工程在建项目的投资已经超过了8000亿元，而且随着国家对水利水电工程的高度重视，这一数据还会不断被刷新。鉴于水利水电工程的投资加大，如何有效的提高投资效益是水利水电施工管理人员不懈追求的目标。本文结合笔者的工作经验，就投资管理和控制方法在水利水电工程的实施分析如下：

1水利水电投资管理和控制的必要性分析

水利水电工程建设对于缓解我国的能源危机，改善饮用水安全，发展航运、防洪抗灾、农田灌溉以及减少南北地区的经济差异均有重大影响，但是水利水电工程有着本身的特点，比如：水利水电工程多在河流位置施工，而工程所在地的地质水文条件、气候条件、年降雨量等均会影响到正常施工，水利水电工程的特点使得其投资数额较大，如果在施工中不重视投资管理和控制，则水利水电施工的投资效益将会大打折扣，进而影响到其投资效益以及社会效益，而强化水利水电工程投资控制与管理可最大程度提高投资效益，促进社会资源的最大化使用[1]。

2水利水电投资管理和控制的内容及其建议

2.1投资控制

在投资控制过程中，首先应该明确投资控制目标，只有明确了水利水电工程的投资控制目标，才能从科学的角度根据总体投资控制目标设置分阶段、分项工程的投资目标，进而才能根据制定的目标进行有效控制，当然在确定投资目标过程中应结合实际情况，保证其科学性和合理性，既要保证水利水电工程按照合同要求具备建设完成的可能性，同时还应该保证资金的最大化利用。比如：在确定设计方案过程中重视投资估算，在进行施工图纸设计以及技术方案设计过程中重视设计概算以及设计预算等，从而通过小的控制目标保证总体控制目标；其次就是重视投资管理的过程化，确定出投资控制目标后，还需要以确定的投资管理目标为依据进行过程管理，作为监理工程师，在决策阶段以及设计阶段就应该开始进行投资控制，此后进行的设计阶段也是投资控制的关键，对于完成的设计图纸应进行综合性的审核，确保技术的可行性与经济的合理性，对于不合理处应及时给出建议，要求设计单位进行修改。施工前期，监理工程师还应该整合施工单位现有的资源，明确其施工资质、施工经验等，对于施工单位编制的施工技术方案进行严格的审核，及时的对工程实际费用支出与投资控制目标进行核对，进而发现问题，解决问题；最后就是重视施工阶段的设计变更，对于施工中出现的设计变更，需进行核对，并将其对投资目标的影响进行分析，进而动态性的调整投资目标，完成投资控制[2]。

2.2质量控制管理

水利水电最终施工完成的技术标准以及要求应符合现有的行业标准规范以及合同要求，具体的就是要保证水利水电工程的安全性、适用性、经济性、耐久性以及节能环保要求等，而施工中出现的任何质量问题都会造成施工费用的增加，从而影响到投资控制与管理，最终造成了水利水电工程投资控制的失效，所以质量控制管理也是投资管理中的一个重要方面。在质量控制管理方面，首先要求参与水利水电建设的施工人员，尤其是监理人员应具备水利水电工程质量控制与管理的意识，作为监理工程师应不断地强化监理队伍、施工队伍的质量控制意识，确保每一位施工人员在具体施工中能够始终牢记质量控制，提高施工质量达标率；其次应具备质量控制的风险意识，作为监理工程师不应该只是在出现质量问题后，才想方设法的去补救，更重要的是具备先见之明，在施工前期对于可能出现的质量问题以及常见质量问题应做好风险控制，具体的可从施工技术人员、施工材料、施工工序以及施工机械设备等方面制定出风险控制措施，进而将施工中出现的质量问题降低到最小；最后就是重视施工阶段的现场监测，监理工程师应深入施工现场，积极参与，做好现场的监督管理，对于质量要求较高的水准测量等相关施工可现场进行复核，保证其误差处于允许范围，对于现场监测不合格的应立即整改，现场督促其完成[3]。

2.3进度控制管理

施工进度也是影响投资控制管理的重要因素，按照合同要求无法在规定时间内完成施工的，必然会造成工期延误，与此同时水利水电工程投入使用的时间也会受到影响，从而其投资效益也会受到影响。在进度控制方面，监理工程师主要是根据工期要求、质量控制标准以及投资控制要求进行协调统一，动态的根据工程进度施工计划进行调整，保证总体施工进度符合合同规定要求[4]。

3结束语

水利水电工程建设投资巨大，但是对于整个社会的发展以及实现能源的可持续发展均有极大地促进作用，在作为监理工程师在进行投资控制中，始终应具有质量控制的意识，明确不同阶段的质量控制目标，重视过程化的管理，将投资控制影响因素的影响降低到最小。

作者：胡冬梅 单位：贵州黔水工程监理有限责任公司

参考文献：

[1]白玉萍.我国工程投资管理失控的原因及其应对措施[J].徐州工程学院学报,2006,(6):108-110.

[2]姚云秀.工程投资管理与控制[J].石家庄铁路职业技术学院学报,2006,S1:68-71.

水利水电安全监测规范范文第5篇

国内外大量工程实践表明，对水利水电工程进行全面的监测和监控，是保证工程安全运行的重要措施之一。同时，将监测和监控的资料及时反馈给设计、施工和运行管理部门，又可为提高水利水电工程的设计及运行管理水平提供可靠的科学依据。

1高新测控技术的基本要素及其功能

现代化的测控技术[2],应该具有采集数据、科学管理数据，及时或实时对水利水电工程的安全状况作出分析和评价，并对其异常或险情作出辅助决策等功能.因此,高新测控技术的基本要素包括数据采集系统、数据管理系统和分析评价系统及其计算机通讯网络支撑等(见图1)。

图1水利水电工程高新测控技术示意图

1.1数据采集系统

通过测控单元(MCU)自动采集、笔记本电脑现场采集或人工观测埋入坝体或安装的传感器采集的监测效应量(大坝的变形、渗流、应力应变和温度等)和影响量(水位、气温、降雨和地震等)，并输入计算机的数据库。其中，自动化数据采集系统可以实现实时采集，半自动化和人工采集为定期采集。因此，自动化采集数据一般是对水利水电工程关键部位(或坝段)主要监测量(变形和渗流等)的采集。

1.2数据管理系统

由数据采集系统采集的数据进入计算机数据库后，由数据管理系统对其进行科学有序的管理。包括将电容、电感、电阻、电压、频率等转换为位移、扬压力、渗流量、应力应变、裂缝开合度以及温度等，及它们的误差识别和处理，并将监测量按有关监测规范进行整编和初分析；编制月报和年报等。

1.3分析评价系统

分析评价系统根据监测到的数据，进行观测资料的分析和反分析，结构和渗流正、反分析，建立各类监控模型和拟定监控技术指标等；将收集到的工程设计、施工、运行管理、有关法规和规范等方面的专家知识进行编辑，构成分析、评价、辅助决策等方面的知识库和推理分析知识。

现简述几种传感器的主要工作原理及其应用情况.

(1)差动电阻式传感器

该传感器为美国加州大学卡尔逊教授所研制。置于其内腔的两根弹性钢丝作为传感元件，受力后一根受拉、一根受压.当环境量发生变化时，两者的电阻值向相反方向变化，根据两个元件的电阻值比值,测出物理量的数值。

我国南京电力自动化设备厂从20世纪50年代开始，已研制出几十万支差动电阻式传感器，并应用于大量的水利水电工程中，取得了成功经验。

(2)振弦式传感器

由前苏联的达维金可夫发明。其核心元件是一根钢弦，钢弦的一端固定，另一端则固定在测量元件(受压膜片或测量端块)上。当受力后，钢弦长度将产生微小变化，引起固定频率的变化，从而测出物理量的数值。

加拿大的Rocktest公司，美国的Sinco,Geokon公司等生产的振弦式传感器性能良好，其中真空式为最佳。近几十年来，我国较多的工程应用了这种传感器。

(3)差动电容式传感器

由我国南京电力自动化研究院研制。其工作原理是，将垂线或引张线穿过由4块组成矩形的电容极板中，当测线发生位移时，电容极板的电容产生变化，从而测出位移量。

该传感器经过20多年的完善，其精度和长期稳定性等均有较大提高，已在不少水利水电工程中应用。

(4)差动电感式传感器

首先由原法国的Telemac公司研制。其工作原理是，当高频交变电流通过垂线坐标仪时，在周围产生交变磁场,接收点的磁感应强度与导线距离成反比；当垂线产生位移时，接收点测得的感应电势发生变化,其变化量的大小反映位移量的大小。

该传感器在我国龙羊峡等水利水电工程中得到成功应用。我国有关厂家也仿制了这类传感器。

(5)步进马达式传感器

由原法国Telemac和意大利ISMS公司研制.其工作原理是，由步进电机驱动光电探头，探头中的光照准器先后对准基准杆和垂线钢丝，然后返回原点，在此过程中，测量电路记录探头前进及返回基准点和垂线钢丝的脉冲数,经计算得到位移量。

该传感器的机械部件较多，易出现故障，其长期稳定性也不易保证。我国有关厂家也仿制了这类传感器，在实际工程应用中的故障率较高。

(6)CCD传感器

由河海大学结合国家三峡工程重大基金项目研制。该传感器由若干个特别研制的CCD线阵模块和发光二极管阵列模块组成，当垂线穿过并产生位移时，CCD线阵模块记录垂线位移与基准点的位置，从而计算出位移量。

该传感器技术先进，精度和可靠性高，在上标和响洪甸等水利水电工程中得到应用。

(7)其它新颖传感技术

①光纤传感技术光导纤维是由不同折射率的石英玻璃包层及石英玻璃细芯组合而成的纤维。它能使感受到的各种物理量而计算出监测量，以及传送感受的信息通讯。目前，应用于光纤传感的监测量主要是裂缝，应力应变尚需进一步研究。应用信息通讯较为广泛，且安全可靠。

②CT技术意称计算机层析成像。它指的是在不破坏物体结构的前提下，根据物体周边所获取的某种物理量(如波速、X线光强)的一维投影数据，应用数学方法，通过计算机处理，重构物体特定层面的二维图像及其由此重构的三维图像；从而定量描述物体内部材料分布和缺陷。该技术将成为工程结构物内部隐患监测和老化评估的一种重要手段，在国内外得到应用，我国丰满水电站等工程中也得到成功应用。

③渗流热技术依据渗流场与温度场同时满足扩散方程及其初始和边界条件的原理，利用埋设的温度计测值分析渗流场的分布及其异常部位。

④GPS技术利用卫星定位技术(GPS)监测堤坝和岩土边坡的表面变形.

⑤激光传感技术由激光点光源(即发射点)发射的激光与激光探测仪(即接收端点)构成激光淮直线，由发射的激光在波带板及支架(测点)上观测位移量。它可分大气激光和真空激光准直，其中的真空激光准直除包括激光点光源、波带板及其支架和激光探测仪，即发射点、测点和接收端点以外，,还有真空管道。我国丰满和太平哨水电站等大坝坝顶水平位移和垂直位移的10多年观测资料表明，真空激光准直具有精度高、长期稳定等优点。

2.1.2数据采集装置数据采集装置将各类传感器测出的物理量(如电阻、电阻比、电容、电感和频率等)转化为数字量(如位移、渗压、应变和温度等)，即A/D转换,以便远程输送。当距离超过100m以后，传感器输出的电量和频率等信号，随距离的增大急剧衰减，以至无法测出物理量，但数字量可远距离输送。因此，一般将几十个传感器按部位接入数据采集装置，使传感器观测的物理量转换为数字量。按监测方式不同，数据采集装置可大致分为以下几种类型。

(1)自动化数据采集装置国内外自动化数据采集装置主要有，美国Geomation公司的2300系统、Sinco公司的IDA系统；我国台湾研华公司的ADAM4000和ADAM5000系统；南京电力自动化设备厂的FWC-1系统等。按结构的不同可归纳为总线型和集散型两大类。

①总线型结构Geomation公司的2370型、IDA、ADAM4000、ADAM5000以及FWC-1等系统均属于总线型结构.以IDA系统为例,其系统结构见图2(a)，模块箱的结构见图2(b).图中主机为工控机，中继起联接和中断作用。

IDA母线有二线信号、二线电源；A1～An是智能测量模块，每个模块可接8个传感器；B1～Bm是智能传感器。A和B有解释指令、多路传输、A/D转换和错误查询等功能。同时具有自动和人工测读的两种功能，并可防雷。

②集散型结构Geomation公司研制的2350型、2380型等系统属集散型结构。其系统结构见图3。

从图3中可见，NMS为主机；NRU起中继和网点(即可转成有线的调制信号)的作用；MCU(3)是异地单元,也起中继作用(距离近的可以不用)；MCU(4)和MCU(5)也是异地单元，但它能起无线电发射和接收作用；MCU(6)～MCU(N)是监测传感器。在这两种型式中，总线型结构具有抗干扰能力强、可靠性高、现场调机方便和造价低等优点。其中Geomation公司的2370型、IDA等系统可接入电式和频率式传感器。

(2)人工或半自动化数据采集装置人工或半自动化数据采集仪可在现场测读传感器的测值，或用笔记本电脑采集。其中，差动电阻式采集仪主要有SQ-2型数字电桥、XJ型数字式电阻比检测仪、ZJ型数字式和PSM-R型电阻比检测仪等；钢弦式采集仪主要有SDP-3型钢弦温度测试仪和GPC-1型袖珍式钢弦频率测定仪等。

2.2数据管理系统

水利水电工程大坝可埋有几百个、几千个甚至上万个传感器。如长江三峡水利枢纽建筑物就埋设约一万多个传感器，其采集数据每年达几百万个，并随着观测年限的增加，数据将越来越多，对这些海量数据必须进行科学有序地管理，以便为分析评价系统提供可靠的信息。数据管理系统的核心是数据管理软件和应用软件。

2.2.1数据库管理软件平台在大、中型水利水电工程中，目前常用的数据库管理系统有Oracle、Sybase、Informix以及SQLServer等4大类。其中以Oracle和Sybase数据库在中国应用最广。而Sybase为单进程、多线索结构，即通过单进程的多重通路来同时服务于多用户，提高内存的有效使用率，便于优先程序的查询。因此，Sybase数据库无论在总体结构、功能和特性等方面都有较大优势。本文作者开发和研制的7个大型水电工程的数据(或信息)管理及专家综合评价系统，主要采用了Sybase数据管理系统。在小型水利水电工程中，目前常用的数据库管理系统有DBase，Foxbase和Foxpro等。而Foxpro为用户级数据库系统,目前采用较多。

2.2.2数据库逻辑模型检测的目的是分析评价工程的安全状况。因此，根据分析评价的需要，数据库的逻辑模型包括工程档案、原始数据、整编数据和生成数据等4个分库(见图4)。

(1)工程档案分库该分库管理工程概况以及与工程安全有关的设计、施工资料等.

(2)原始数据分库管理监测资料的原始数据，包括物理量(电阻、电阻比、电感、电容、频率等)和监测效应量(变形、扬压力、渗流量、应力应变和温度等)，并应保证原始数据的真实性。

(3)整编数据分库依据有关标准和规范，对原始数据进行误差识别和转换；按结构单元和监测项目进行整编，包括测值统计表及其过程线图，以及特征值(如最大值、最小值等)和环境量(如水位、气温、降雨、地下水位等)的统计等；对测值进行初步分析，初步识别异常值以及复测；编制日报、月报和年报，其中，日报是刊录测频高(每日一次或数次)的自动化监测系统的数据。

(4)生成数据分库对监测资料分析和反分析的成果，结构和渗流分析和反分析的成果，以及与工程安全有关的设计、施工和运行的专家知识等进行管理，为工程安全分析评价提供定性和定量的依据。主要包括大坝或各结构单元在各荷载组合工况下的应力和位移、坝体温度场、坝体和坝基渗流场(等势线和流线)；位移和扬压力的力学规律计算值；各测点的统计模型，变形测点和空间位移场的确定性模型和混合模型；变形、应力和扬压力的监控指标；历次异常或险情的分析评价成果等。

2.2.3应用软件根据数据库的逻辑模型,在数据库的软件平台上，开发和研制数据库的应用软件，主要包括：

(1)菜单编程对数据库的菜单和各个分库的菜单等编制应用程序。可以采用下拉式或全屏幕式。

（2)原始数据管理的应用软件包括与采集系统相联的通讯软件；按结构单元和测控装置将传感器监测的物理量(电阻、电阻比、电感、电容和频率等)或数字量(变形、渗压、渗流量、应力应变和温度等)编制成图表的软件。

(3)整编数据管理的应用软件包括误差识别和处理程序；将物理量转化为数字量(应变转化为应力，以及测控装置没有转换为数字量的物理量)；按结构单元，将数字量及其相应环境量编制整编成图表的软件；初分析软件；编制日报、月报和年报的软件等。

(4)生成数据管理的应用软件包括对监测资料分析和反分析成果、结构和渗流分析和反分析成果，以及有关专家知识等，并编制成相应图表的软件。

2.3分析评价系统[3]

对水利水电工程监测和监控的目的是，依据监测资料和相应的专家知识，对工程的安全状况作出综合分析和评价。因此，完整的现代测控系统必须包括分析评价系统.其功能是依据监测资料、结构、渗流等分析和反分析成果，以及与工程安全有关的设计、施工、运行管理、法规和规划等专家知识，对监测资料进行分析和评价，从中寻找异常值或不安全因素，并对此进行成因分析和辅助决策等。因此，分析评价系统应包括资料评价、综合检查分析、观测检查、物理成因分析、专家综合诊断和辅助决策等部分，其结构和流程分别见图5和图6。

2.3.1资料评价应用时空分布、力学规律、监控模型、监控指标、日常巡查和关键问题等6类评判准则，对监测值进行分析评判，从中识别异常值或不安全因素。

2.3.2检查分析对异常值或不安全因素，通过同一部位的同类监测量、相关监测量和环境量的综合分析(或相关分析)检查，从中识别引起异常值或不安全因素的成因。如由观测引起的，则进入观测检查；是由结构和荷载引起的，则进入物理成因分析。

2.3.3观测检查对由观测引起的异常测值，首先检查观测记录，然后检查采集系统。对观测记录错误的测值宜进行删除或修改；对监测采集系统引起的异常测值，在排除故障后重测并进行修正。

2.3.4物理成因分析对由结构和荷载引起的异常值或不安全因素，首先检查环境量(或外因)有无产生特殊荷载工况。若有，则分析坝基异常(包括变形、稳定和应力等)成因，然后分析建筑物异常(变形、应力、裂缝等)成因，当稳定和强度满足安全要求时，则“异常”或“不安全因素”是由荷载引起的，为结构调整所致,所以属基本正常。若无特殊荷载工况，则反分析坝基和坝体的计算模型和计算参数等；然后，正演分析监测量,若与实测值一致，则为计算条件改变而引起的；并复核坝基和坝体的稳定和强度，若满足安全要求，则虽为结构引起，但尚属基本正常；若稳定和强度不满足安全要求，则为异常或险情，随即进入辅助决策。若分析不出物理成因，则进入专家综合诊断。

2.3.5专家综合诊断对异常或不安全因素的疑难杂症，即难以分析成因的，进行专家综合诊断，包括对其影响因素和安全度的专家综合评判。

2.3.6辅助决策依据异常或险情的程度，首先提出报警级别，然后提出辅助决策的建议。其中报警级别分三级，一级为险情，二级为异常，三级为局部异常。辅助决策建议包括运行控制水位和补强加固处理措施的建议等。

2.3.7支持库群为了给以上分析评价提供定量依据，该系统还包括数据库、方法库、知识库和图库等支持库群。

(1)数据库主要管理监测资料及其分析和反分析成果，与工程安全有关的设计、施工和运行资料等。

(2)方法库依据安全分析评价需求，方法库主要包括监测资料分析和反分析软件包，结构和渗流分析软件包,综合分析和评价程序，以及辅助决策程序等。如本文作者给多座水利水电工程开发的分析评价系统中，共设置40个程序。其中，监测资料分析和反分析软件包有监测资料预处理、资料分析和反分析等22个程序；结构和渗流分析软件包有规范法的应力和稳定分析，有限元静力、动力以及粘弹性和粘弹塑性分析等13个程序；综合分析和评价包括影响因素和安全度评价等2个程序；辅助决策包括报警、洪水反调节等3个程序。从而，总体上能满足安全分析和评价的定量分析需要。

(3)知识库包括专家语言的定量化知识,隐蔽薄弱部位的设计和施工的专家知识，历次安全定期检查以及异常或不安全因素的分析评价成果等。

(4)图库包括图形库和图像库。其中，图形库包括分析和评价过程中的各类图表；图像库包括分析评价结论的多媒体演示等。

2.3.8分析评价的人工智能技术为了实现分析评价的人工智能化，分析评价系统采用正向推理、反向推理、混合推理和元控制等4种技术。其中，正向推理为已知问题的事实，在知识集中寻找匹配知识，反复循环直至找到有解结论；反向推理为已知或假设结构，从知识集中寻找匹配的解，反复循环，直至找到匹配的解；混合推理为融合正向和反向推理的原理，先正向后反向或先反向后正向；元控制是将元知识(即知识的知识)构成元知识库，以求解问题的目标。

2.4计算机及通讯网络技术

由于高新测控技术是将数据采集、信息管理和分析评价融汇在一起的庞大系统工程，必须在现代计算机及通讯网络技术的支持下才能实现。

2.4.1计算机网络拓扑结构常用的拓扑结构有总线形、星形和树形等(见图7)。其中，总线形结构为网络所有结点连在通信总线上；星形结构为网络所有结点连接在中心结点上，由中心结点负责数据处理和交换；树形结构为自顶而下的层次化的扩展式结构，顶部结点为根结点，连接2个以上结点的称为支节点，以下为端结点，以根结点为网络核心、支结点为子网络中心、端结点为面向用户的桌面。

一般大中型水利水电工程结构单元(如坝段)较多、布置的测点也较多，宜用总线形；对省局(厅)或大网局，由于所属水利水电工程较多，分布也广，而需要由局中心控制时，宜用星形结构，其中一个结点为一座水利水电工程；对特大型水利水电工程.如三峡工程，由于分项工程较多，宜用树形结构(见图8)。

2.4.2计算机通讯网络平台单个的水利水电工程一般用局域网，可采用高速光纤、载波或微波等网络通讯。对省网局(厅)或大型水利水电工程需要有外部技术支持的，一般采用广域网，亦可采用以太网或Intranet网等。

2.4.3计算机工作方式一般采用C/S(客户机/服务器)方式。其中，服务器主要存储监测数据以及与工程安全有关的设计和施工等资料，应该有强大的存储和处理数据的功能；其型号和数量视工程规模、监测项目的多少，由需求分析确定，一般应有双机或多机热备份。客户机主要面向用户的分析评价和辅助决策等，可由多台并行计算机完成。

3结语

(1)现代化测控技术应包括数据采集、管理和分析评价等功能，以及完成这些功能的计算机软硬件环境和通讯网络环境。

(2)数据采集包括传感器和测控装置，完成A/D转换，以便监测的数字量能远距离输送。