有数智能大坝安全监测系统可对大坝的结构健康进行,全生命周期的实时在线监测,监测内容包括边坡的表面位移监测、深度位移监测、地下水位监测、分层沉降监测、裂缝监测、挡土墙压力监测、降雨量监测等,能够及时发现大坝的结构病害,及时的向相关管理人员和维护人员发出告警信息,提醒对大坝进行必要的维护。
1.概述
我国现有各类水库大坝数量庞大,这些水库大部分建于20世纪50-70年代,经过三四十年的管理运用,社会效益和经济效益都十分显著,为国民经济的持续、稳定发展作用了贡献。然而,大多数中小型水库建于六、七十年代,属“三边工程”,一方面大部分水库防洪标准低、工程质量差、淤积严重,有效库容萎缩,处于带病运行状态,另一方面不少水库已达到或超过设计服役年限,老化严重,水库工程潜在的安全隐患。
水库大坝安全度汛一直是我汛抗洪的难点和,水库大坝安全自动监测系统建设,实现水位、雨量、大坝的渗压、渗流、应变等实时监测和预警就是非常必要的,可以实时动态的掌握水库运行信息并进行预警,如果水库的监测数据发生异常,水利部门的有关人员可以及时掌握情况并采取措施进行应急处理。
水库大坝安全自动监测系统充分利用现代检测技术、通信技术、网络技术和计算机技术,通过相应传感器感知大坝的变形、渗流、应力、水文、气象等数据,现场的远程监测终端通过无线或有线的方式采集前端传感器的信号并进行预处理和存储,自动上报或接收的管理中心的指令后将相关参数报送信息中心,在管理中心对数据进行处理、统计、整编、分析、预警等,提高大坝安全监测的实时性、可靠性和精度,及时预报大坝承受能力和可能发生的事件。同时可通过的视频监控系统实时观测河道、水库及涵闸等运行情况,为领导决策提供了直观的图像信息,系统的建立,可使水利部门的有关人员实时动态的掌握水库运行信息,为水利部门提供尽可能全面、准确的信息。
1.1 自动化监测特点
表1.1 自动化监测特性
自动化监测特性
实效性 不受天气影响实时监测,在恶劣环境下仍数据稳定
连续性 进行长期不间断的24小时自动化测试,能够反映细微的变化趋势
准确性 基本上克服了人的主观造成的误差
可量化 以科学的数据来监测,以量化为基础,提供海量的数据
便捷性 随时查看,后台操作,实现自动化、远程化、可回查、可复制性强
安全性 安全稳定、主观误差小
针对检测中的问题,自动化监测技术的发展能很好的解决目前检测中的不足,自动化技术能够很好的解决传统检测中的不足。
,不需要人员多次进入现场,节省人力物力;
二,能够全天候24小时实时监测,确保数据的连续性;
三,当结构物出现异常时,系统能够时间将分析结果以短信的方式通知相关管理人员;
四,每月提供翔实数据报告给管理者,并对结构当前状态进行全面评估。
1.2 自动化监测系统特点
(1)能够实现远程自动化监控,无需人员多次进入施工现场;
(2)系统实现无线传输,无需长距离布设线缆、光缆;
(3)实现测试数据信息化管理,相关人员可以通过不同权限登入以太网或者利用手机取得现场结构安全数据及安全评估信息;
(4)通过传感器得到丰富的荷载效应等数据,通过系统分析,并与计算结果进行对比,可以得出结构的实际状态变化发展趋势,了解双结构的安全状况;
(5)当结构出现异常信息时,系统自动进行预报警,通过短信方式将信息及时转达给相关管理人员,并提示后台及时对结构当前状态进行安全评估。
1.3 方案编制依据
(1)《大坝安全监测自动化技术规范》(DL.T 5211-2019)
(2)《混凝土坝安全监测技术规范》(DLT 5178-2016)
(3)《岩土工程监测规范》(YS5229-96)
(4)《土石坝安全监测技术规范》(SL551-2012)
(5)《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)(2009)
(6)《工程测量规范》(GB 50026-2007)
(7)《信息技术设备(包括电气设备)的安装》(GB4943-2001)
(8)国家或行业其它相关规范、强制性标准
(9)水库大坝的相关施工设计图纸。
2.监测项目及对应的仪器
根据大坝的实际情况,综合考虑经济性,技术可行性等因素进行监测内容选择,通常进行自动化的监测项目如表2.1所示。
表2.1 监测项目及仪器
序号 监测项 仪器 备注
1 坝体表面位移 北斗GNSS 坝体表面位移、滑坡
2 坝体内部位移 导轮式固定测斜仪 深部水平位移
3 坝体不均匀沉降 静力水准仪 坝体不均匀沉降
4 地下水位 水位计
5 渗透压力 渗压计
6 渗漏量 量水堰计
7 应力应变 应变计
8 锚索/锚杆应力 锚索计/钢筋计 锚杆锚索应力监测
9 降雨量 雨量计
10 环境温湿度 温湿度计
11 风速风向 风速风向仪
12 视频监控 摄像机