水电水利工程中测控技术的应用

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摘要:从古至今，堤坝建设被列为国家的重中之重，关系到数万人民的生命和国家的繁荣安定。建国之后，国家更加重视堤坝工程，以三峡大坝为代表的的高水平多功能堤坝越来越多。目前为止，全国堤坝约有80000座，堤坝高度在15米以上的约18500万座，堤坝总长度超过250000千米。随着时间的推移和自然环境的变化，很多堤坝出现不同的安全隐患，这些隐患将会威胁数万家庭和国家的安定。因此如何保证堤坝的正常运转成为一个十分重要的课题。测控技术的不断创新和进步为水利水电工程的质量监控提供了保障。本文将针对测控技术在水电水利工程中的应用进行分析研究。

关键词:测控技术;水电水利;应用;监控

国内外的研究和现实情况都表明，堤坝安全对国民的重要性。而其中最重要的则是对堤坝进行监测和控制。测控技术是水电水利工程的重要一环。监测和控制是保证大坝顺利建成的基础，同时也可以将监测到的数据及时传达给各个部门，为下一步决策作出数据支持。水电水利工程的建设都是付出无数的的辛劳和大量的财力与物力。大坝建成中往往是带动周边地区经济的高速发展。在安全和经济等众多因素的驱动下，大坝的质量问题显得重中之重，而测控技术是核心。

1测控技术的基本组成及其应用

技术监控室测控技术的重要体现，主要是通过一切可以使用的高科技手段对堤坝的相关数据进行采集并结合相应的软件进行统计分析，将堤坝的各项指标可以及时准确提供给相关技术人员和管理人员，以便于及时观察和发现大坝的问题，有利于及时准确的做出决策，避免因监控不利带来的损失。在很大程度上为国民安全穿上了保护衣。

1．1数据采集系统

将水利水电的高端检测设备的系统与计算机向连接，以此来实现数据的采集统计。在检测中，工作人员将大量的检测设备放在大坝的不同位置，然后将这些设备与计算机相连接，这样就可以将监测设备的监测到的水温、水流速度、湿度、水流量等数据传输到计算机上。计算机中相应的软件会对数据进行处理计算，与事先设定的标准做对比，以此来监测堤坝的安全系数，保证堤坝安全。

1．2数据库

当我们对检测到的数据进行分析与整理之后得出的大量数据需要统一储存留档，以便对大坝进行系统的预测和观察。同时也是方便工作人员随时对大坝的数据进行调取和对比，因而需要对大坝的数据进行储存，建立大坝的数据库。数据库可以时大坝的监控更加准确和具有预测性。

1．3分析评价系统

计算机收集来的数据进行运算后的结果需要与数据库的相关资料做进一步处理。在处理中还需要专业人员的参与，对数据进行动态的分析，以此来建立预测模型。通过建立的动态或者静态模型可以预测和总结大坝的质量安全问题。专业人员还需要针对分析的结果撰写分析报告并提出相应的建议。以便利于后人的管理工作和安全预案以及紧急情况的准确处理。

2测控技术的应用

2．1数据收集设备

将监测设施采集到的数据通过分析整理之后，换化成量化指标并传输到数据库进行储存便是数据收集设备的任务。数据手机设备存储的数据将会通过相关软件进行分析，进而提高整个监控工作的科学性和准确性。数据收集设备可以及时将采集到的数据以数据的格式进行储存，保证了数据的完整性，减少了在传输过程中带来的信息损失。数据收集设备一般分为两类:(1)自动化数据采集装置。发达国家对自动化的采集装置使用较多，例如英国、德国、美国等等在水电水利方面采用的自动化数据收集装置较多。此类的装置一般为IDA系统和2300系统。我国研发的ADA5000和ADAM4000以及FWC－1系统应用也十分广泛，在技术层面已经达到了国际先进水平。(2)人工或半自动化数据采集装置。这种装置可以让工作人员在监测现场及时准确地得到信息，PSM－R型电阻比检测仪、SQ－2型数字电桥、ZJ型数字式、XJ型数字式电阻比检测仪等都是主要产品。

2．2数据库管理系统

堤坝信息的收集需要两步来支撑，第一是在传感器收到数据，第二是对收集的数据进行科学管理。当多个传感器同时进行工作时，同时收集的大量数据传回到接收设备，而此时如何对这些数据进行科学的管理成为重要命题。数据管理软件及相关的应用软件是处理这些数据的关键，因为数据库管理系统中必须包括数据管理软件及其他保障软件。SQLServer、Oracle等时目前使用自广泛的数据管理软件。应用软件最主要的有两种:原始数据的管理软件和编程软件。前者是将收集到的数据进行整理，使数据更加直观，后者是提供使工作人员更好操作的菜单。

2．3分析评价系统

一是检查分析系统，检查分析是指对传感器收集到所有数据进行分析，并对其中异常的、有问题的数据进行检查，并找出原因，最后将数据存入数据库。二是对资料进行评价，主要是利用模板对收集到的数据进行分析，分析包括堤坝的安全排查和隐患标识，确保堤坝的正常运行。

2．4计算机远程操控技术的应用

计算机远程操控技术在测控中起到了至关重要的作用，在传感器收集信息之后，通过远程操控将信息传导到接收终端并进行数据的处理。远程技术解决了数据传输过程中的损耗，最大化的解决了数据传输的效率和准确性问题。

3结束语

水利水电工程建设起来关乎国家的安全和人民的安全。其建成后的经济 价值是不可替代的。因此一直以来作为国家发展的重要基础建设。目前的测控技术虽然在不断发展，对堤坝的监测已经取得了重要的成果，但是仍有很大的发展空间。技术不断发展完善的基础上，专业人员更应该以认真负责细心的态度对待每一项数据和每一时刻的监测。进而及时预测并准确判断，保证人们和国家安全。

参考文献

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［2］吴子洁．水利水电工程中高新测控技术应用探讨［J］．企业技术开发，2013(3):159－160．

［3］张大鸣，顾顺华．大坝安全综合评价专家系统［M］．北京:科学技术出社，1997．

［4］顾志刚，刘武，王章忠．水利水电工程施工技术创新买践「M］．北京:中国电力出版社，2010．

作者：胡嘉敏 李海成 田野 单位：沈阳理工大学 自动化与电气工程学院