黄河万家寨水利枢纽自动化系统设计

1.自动化监测系统设计原则

万家寨水利枢纽自动化监测系统的现代化程度和管理具有20世纪90年代末的先进水平。其自动化监测系统设计原则如下：

（1）全面规划、分项目、分阶段结合工程建设逐步实施，尽早发挥各单项自动化系统的作用，对于有条件的项目，实现施工期和首次蓄水期的自动化监测。全面永久的自动化系统待工程后期条件具备时实施。

（2）结合目前自动化技术的发展，吸取已建工程的经验教训，设备技术以“国内为主，引进为辅”，采用技术先进、稳定性好、抗干扰能力强的自动化监测系统。

（3）自动化监测系统具有使用灵活，维护方便，功能及扩充性强的特点。

（4）分清观测项目的主次，以工程结构安全监测为主要目的，有选择地纳入自动化监测系统，使系统既经济合理，又满足大坝安全监测的需要。

（5）符合SDJ336—89《混凝土大坝安全监测技术规范》中的有关要求。

2.功能要求

大坝安全监测自动化系统的总体功能为：及时掌握初次蓄水和正常运行期水工建筑物和基础的工作性态，并对各时段工作性态进行综合分析，具体要求如下。

（1）数据采集功能。数据采集系统可按下述两种方式运行：

1）中央控制方式（应答式）。由管理主机或联网计算机命令所有测控装置（MCU），同时巡测或指定单台单点测量（选测），测量完毕将数据存储于计算机中。

2）自动控制方式（自报式）。由各测控装置（MCU）自动按设定时间进行巡测、存储，所测数据送到监控主机。

（2）数据通信功能：

1）现场监控主机与各测控装置（MCU），现场监控主机与数据管理主机均具备双向通信功能；(www.xing528.com)

2）为适应流域管理的要求，本系统具有远程通信功能与接口。

（3）数据管理功能。包括在线监测、大坝性态的离线分析、预测预报、报表制作、图文资料、数据库管理及安全评估等。

（4）系统自检功能。系统具有自检能力，在管理主机显示故障部位及类型，以便及时维修。

（5）系统显示功能。系统具有显示建筑物及监测系统的总貌、各监测子系统概貌、监测布置图、过程曲线、监控图、报警状态显示等。

（6）系统配备功能。系统配备功能强大、界面友好、操作方便的大坝安全监控管理系统软件。

（7）系统抗干扰功能。系统具有防雷、抗干扰措施，保证系统在雷击和电源波动等情况下能正常工作。

（8）系统采集功能。自动化监测系统与便携式检测仪表应有接口，能够使用便携式仪表采集监测数据，并送入监测系统，防止资料中断。

3.自动化系统监测项目的选择

根据原型观测的设计项目，在充分调研国内已完成的自动化监测系统的基础上，结合本工程的特点，以综合全面实施自动化的可能性及系统的完整性为原则。

（1）变形观测。将坝顶982.00m 大气激光准直线，高程975.00m 观测廊道引张线，1号、7 号、14 号、22 号坝段4 条正、倒垂线组，14 号坝段坝基倾斜观测的静力水准全部纳入自动化系统，形成从坝顶到坝基，从两岸到河床重点坝段的变形监测控制系统。

（2）渗流观测。根据坝基扬压力、渗漏量及两岸绕坝渗流观测工作量大，环境条件差等特点，将坝基扬压力55个观测孔，4个深层观测孔，8台量水堰渗流仪及绕坝渗流的16个观测孔全部纳入自动化系统。

（3）应力、应变及温度观测。将5 号、14 号、21 号坝段，左、右岸坡段和厂房4 号机组段的仪器及坝基抗剪平硐内的部分仪器纳入自动化系统。

从变形、渗流观测到应力、应变及温度观测，形成了布局合理、项目完整、重点突出的大坝安全监测自动化综合系统。