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    提高大壩安全自動化監測數據可靠性的探討

    時間:2020年11月05日 所屬分類:推薦論文 點擊次數:

    摘 要:大壩安全監測自動化是現代化大壩安全管理的有效手段?煽康淖詣颖O測系統為大壩安全提供了大量反映大壩運行情況的有效數據,對及時發現大壩病害,在確保大壩的安全中發揮了重要作用。不可靠的自動監控系統比數據準確、故障率高的系統危害更大。由于監

      摘 要:大壩安全監測自動化是現代化大壩安全管理的有效手段?煽康淖詣颖O測系統為大壩安全提供了大量反映大壩運行情況的有效數據,對及時發現大壩病害,在確保大壩的安全中發揮了重要作用。不可靠的自動監控系統比數據準確、故障率高的系統危害更大。由于監測數據不可靠、不準確,容易對大壩的安全度做出錯誤判斷。在此基礎上,本文對如何提高大壩安全自動監測數據可靠性進行探討。

      關鍵詞:數據可靠性;系統穩定性;管理;日常維護

    機械制造與自動化

      一、大壩安全監測的意義

      大壩安全監測工作在大壩的安全運行中起著重要作用,良好的安全監測工作在保證水庫大壩的安全穩定運行的同時,還可以為大壩工程今后的建設發展,以及未來發展提供實際的參考數據作為可靠的依據。首先,大壩運行過程中監測所得到的實時數據對于水庫大壩工程的設計、施工問題提供了可靠的參考依據,能夠幫助設計者在建設之初規避易出現的問題。另外,對大壩實時運行數據的收集和分析,能夠幫助管理者及時發現運行過程中的異常狀況,并能夠預測未來一段時間內的運行狀況,提前做好準備工作。使得管理者能夠預防潛在危險發生,減少經濟損失,延長使用壽命。

      二、系統整體穩定性

      自動化監測系統選型。大壩安全監測系統選型的正確性和合理性直接關系到建成后能否長期穩定運行。大壩安全監測具有水工環境惡劣、監測物理量多、資料精確性高的特點,隨著大壩管理現代化的發展,對信息管理規范化、資料分析及大壩安全評價快速化提出更高的要求。因此大壩安全自動化監測系統在設計安裝和后期改造換型過程中,應使其具備技術的先進性、安裝調試的方便性及易維護性、具體大壩的針對性、售后服務的全面性和可持續性。

      (1)技術的先進性。技術上的先進性是大壩安全監測系統可靠性的前提和基礎,其應具備以下兩個特點。第一通用型模塊化:不同的測量模塊能任意組合,同一類功能模塊具有良好的互換性、即插即用。第二能適應惡劣環境:部分水工儀器和采集設備運行環境潮濕,對硬件結構堅固、耐久、防潮、防鹽霧、防腐蝕、都提出更高的要求,MCU 盡可能減少接插件和引線,如采用單板結構取代總線母板結構;其測量原理設計時應考慮消除潮濕環境的影響。

      (2)安裝調試的方便性及易維護性。安裝調試的方便性是指系統安裝條件要求低、安裝擴充更改簡單方便。大壩監測運行管理人員對各類型的監測系統故障處理能力專業性有限,其維護簡易性顯得尤其重要。監測設備過于復雜化都將增加設備故障維修時間和可維護性。

      (3)具體大壩的針對性、針對性是指在系統選型時應針對具體工程的實際情況合理選擇,如環境、地形 ( 涉及防雷 )、地質、壩體結構、測點布置和數量、傳感器類型等,綜合考慮系統規模、分布及通訊方法、系統與儀器的兼容性等,選擇合理的采集設備。如北方冰凍天氣不適合在壩外布設浮托式引張線儀、靜力水準儀等,容易造成液體冰凍、液管收縮脫落、冰裂等狀況。

      (4)售后服務的全面性和可持續性、自動化安全監測系統的運行是長周期的,采集設備在運行過程中會不斷的老化,需要廠家后期不斷提供技術支持,同時為適應大壩安全管理的需求,需要有針對性的開發能力。如我們公司對所轄 3個水電廠提出跨流域水電群大壩遠程安全監控的構想,以原有采集系統為基礎,開發出一套一站多壩式遠程監控采集系統,解決了不同廠家采集設備兼容性、遠程采集、主站分站數據同步性等一系列問題。

      三、加強監測設備及人員管理

      3.1 建立完善的設備管理體系

      自動化監測系統運行過程中,應建立一套完善的自動化設備管理制度,加強自動化缺陷的發現和處理,其主要內容應包括(1)定期巡視檢查制度:巡視檢查制度應包括各監測項目檢查的周期、具休檢查內容、路線及監測采集系統的巡查;各監測設備檢查指標根據實際情況可具體量化,如交流電、直流電壓額定值、垂線桶油液高度、接地電阻等。(2)設備維護制度:包括設備日常維護和設備缺陷、故障的處理。日常維護根據相應制度定期開展,如靜力水準氣泡檢查、引張線測點維護、量水堰堰板及排水溝等;設備缺陷、故障的處理應制定相應考核指標,應具有及時性、徹底性。設備缺陷維護的及時性直接影響監測數據的缺失率,巡視檢查發現設備缺陷進行維護處理后應及時反饋。

      (3)加強系統運行記錄管理:對監測系統巡查中發現的問題記錄在案,故障和缺陷的過程、結果均有詳細的記錄,傳感器參數及計算公式更改前后均應記錄在案(4)加強自動化采集人工比測工作:人工比測是考核自動化測值可靠性的重要方法,通過固定長周期的人工比測工作,可以評定監測系統整體可靠性及監測數據的準確性(5)定期開展自動化系統檢修:監測系統的檢修應系統、全面,并對可能存在的缺陷及隱患提前預處理,防止故障的出現。(6)建立完善的臺帳系統:設備巡視臺帳、維護臺帳、各子系統臺帳(儀器參數、數量、位置、埋設及安裝等)、儀器檢定臺帳、備品臺帳、規程及規范臺帳。

      3.2 加強人員培訓

      隨著計算機和監測自動化技術的不斷發展,自動化設備管理人員的業務水平和能力也應不斷的提高。通過組織個人培訓、技術交流、外委培訓等不同形式的培訓及技能比武等激勵措施,提高自動化監測設備管理人員整體素質。監測人員同時應加強一系列國家規程、規范、細則的學習。各項規程、規范、細則等對各項自動化監測設備指標給出具體要求,對自動化設備運行維護具有很好的指導作用。通過提高監測設備運行管理人員綜合能力,在設備出現故障時,能有效判斷和處理,并通過對設備的綜合檢查和評估,能預判可能出的故障和缺陷并加以改進 , 減少設備故障率。

      四、日常運行與維護

      大壩監測自動化系統安裝完成后,為保證其良好的運行,應加強必要的管理與維護,測點應做好標識與保護措施。(1)垂線主要作好防風、觀測室防潮措施,正垂線頂部需做好防水、防滲,觀測室內應保證充足的照明。(2)引張線對孔洞堵塞防止串風,作好測點保護,電纜溝內防止進水及泥沙。檢查浮船在水箱中是否自由浮動,檢查鋼絲有無擱淺現象。測讀完成后,應將水箱內水量或標尺調低,保證運行時線體不易被擱置。

      (3)靜力水準管路應進行保護,尤其在壩頂等外露部位應采用隔熱材料進行保溫,避免溫度變化對液管內液體產生較大的影響;同樣測點儀器也應進行隔熱保護,同時加保護裝置防止泥水進入以及免遭破壞。易有冰凍天氣地區可加入純防凍液或防凍液與蒸餾水的混合液。(4)繞壩滲流測壓管管口必須裝置專門的保護設備,防止雨水、地表水流入測壓管內或沿測壓管外壁滲入孔內,避免石塊或是雜物落入管口,堵塞測壓管,同時保護測壓管免受護坡的滑動而被破壞。對于測孔堵塞需要對測孔進行掃孔處理,掃孔完畢進行注水實驗,檢查測孔透水性。

      (5)揚壓力壓力表裝置必需有嚴格密封的閥門開關來控制,便于檢修和比測時對有壓孔進行卸壓檢查,但運行時處于常關狀態。對于揚壓力孔堵塞時,同樣需要對測孔進行掃孔處理,掃孔完畢進行注水實驗,檢查測孔透水性。(6)對量水堰定期清理堰口前面區域雜質、定期清理堰板上雜質、青苔,對于安裝自動化傳感器,定期進行比測,弦式傳感器每半年更換一次干燥劑,加強量水堰自動化裝置保護。

      自動化論文投稿刊物:《機械制造與自動化》Machine Building & Automation(雙月刊)曾用刊名:南京機械;機械制造與自動化;江蘇機械制造與自動化,1972年創刊,是傳播機械與電氣行業新成果、新技術、新產品、新材料、新工藝、新設備,以及國內外機電行業前沿信息和企業管理、人才培養、教學研究與實踐經驗的綜合性機電技術期刊,也是江蘇省機電行業唯一的集數控、智能化、機電一體化和敏捷制等先進制造技術的技術期刊。

      結 語:

      總而言之,通過后期科學合理、流程化的維護,確保監測系統的穩定性,從而有效保證監測成果的連續性、可靠性,為檢驗和分析水工建筑物工況提供科學依據。

      參考文獻:

      [1]李竟. 水庫大壩安全自動化監測問題研究[J]. 智能城市,2019,5(22):175-176.

      [2]魏肖怡. 大壩自動化監測數據粗差處理方法探究[J]. 科技風,2019,(31):227.

      作者:袁克強

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