一、概述
水利设施形变监测系统在水利设施修建和后期应用中起到实时监控作用,首先,在水利设施修建过程中,利用实时采集到的各种形变数据,随时掌握大坝施工进程,对可能需要进行的调整做技术支持。系统在确保监测功能及精度性能的前提下,充分考虑工程的实际条件并兼顾工程投资的经济性,可最大程度实现客户的既定要求。系统数据可靠、运行稳定,既能准确表达监测点的工作状况,也能对相关数据进行分析并提出初步风险评价,还能多渠道多形式适时分级发布预警信息,为运行单位随时随地掌握工程结构安全和决策部门在关键时刻的决策分析提供了坚实的技术支持与信息参考。其次,在水利设施的使用期间,针对水利部门的特殊性,该监测系统的应用可分为大坝日常生产监测和水利险情实时监测两个部分。大坝日常生产监测重点在于利用数据采集子系统监测采集大坝的日常数据,利用数据传输子系统将观测数据及其他有关信息及时准确地传输到监控中心。由监控中心进行数据处理、变形分析以及数据库管理。若超过安全值,可进行多级别、多渠道状态信息发布。也可自动生成日、月、年监测报告,管理部门可参考历史监测报告,并模拟形变状态在一定时间段内的发展趋势,提前预警。大坝日常生产监测强调的是数据的记录和分析并形成完整的信息报告,这对大坝的安全评估具有重要意义。而水利险情实时监测重点在于利用数据采集子系统监测采集大坝的险情数据,传输至监控中心,经过分析系统做险情程度评估及实时的险情信息播报。水利险情实时监测强调的是信息传递和决策反馈的及时性。
二、系统架构
三、系统特点
该方案具有目标明确、结构简单、流程清晰、功能完备等特点,解决方案因地制宜、具有鲜明的针对性,具有以下创新性特点:
1.数据采集频率高。可实现高达50Hz连续高速精密数据采集;
2.监测精度高,算法先进。运用先进的小波精密分析法对数据进行分析处理,实现单历元毫米级高精度实时连续解算,动态三维监测精度将达 3 毫米;
3.系统组成简单、结构清晰、运行稳定、维护方便;
4.分析手段多。能计算三维位移分量及各向形变速率,能自动生成形变历时曲线图、形变分布图、多变量相关图,能根据实地地形数据生成三维仿真图,并能生成实体形变场等高图或渐变色谱图以及形变场剖面图;
5.信息发布快。能对形变监测数据进行初步分析与简单评价,并根据预设警界值和实测值进行判别,能及时进行多渠道多形式预警信息或状态信息发布,随时随地掌握运行状态,真正实现远程监控和无人值守。