黄河拉西瓦水电站安全监测分析系统软件的应用

摘要：安全监测系统软件是一个观测数据管理、内业计算分析和信息处理的集成化软件，能方便地进行观测数据传输、录入、修改、删除和进行查询，统计观测物理量任意时段内的最大值、最小值、平均值和变幅值，显示和打印年报表、月报表、监测仪器测值变化过程线和分布图，从而分析大坝、边坡等部位的工作状态和运行状态。本系统的各项功能有交互式的对话框，一目了然，操作方便快捷，能够在拉西瓦水电站左右岸高边坡、大坝、水电站厂房、水垫塘和果卜上有广泛的应用。

关键词：水电站大坝 安全监测 软件系统应用1系统软件的应用

为加强对拉西瓦水电站各部位的安全监控，实现观测资料的准时分析，规范水电站安全监测的资料整编，江苏南京南瑞自动化集团公司和北京木联能与拉西瓦水电站各施工单位共同研制安全监测分析系统，实现观测资料规范化管理，快速、准确地整理、分析观测数据，给出环境物理量及位移、应力应变和渗流等观测效应量的特征值，及时分析评估水电站在施工期和运行期的工作状态，从而保证水电站大坝的长期安全。拉西瓦水电站大坝自2006年4月15日浇筑以来，已连续观测内、外观监测仪器6年了，各个施工单位积累了较为丰富的观测经验及分析经验。

2 系统软件原理及要求

2.1 功能全面

系统能够完成水电站观测资料整理和内业计算分析的全部工作，包括水电站所有观测监测仪器（应变计、无应力计、钢筋计、渗压计、测缝计、多点变位计、岩石变位计、锚杆应力计、锚索测力计、锚杆测力计、温度计、静力水准、垂线、引张线等）数据的传输、编辑，数据的粗差处理与数据特征值统计，建立统计模型，输出各类报表和图形。

2.2 性能稳定

整个系统分解为若干个子系统模块，各个子系统模块之间既相对独立，又能按照约定进行有机地联系，进行功能完善修改和扩充十分方便。各子系统模块充分利用各种语言的优点选择相对较优的一种或多种程序设计语言进行编程，以提高系统的运行效率。

2.3 测试严格

各个子系统模块编码完成后，首先逐个进行测试，从而将已测试过的模块组装起来再进行组装测试。最后按所规定的要求，逐项进行有效性测试。确认已开发的系统合格后，再进行试用及正常使用。

2.4维护及时

系统试运行期间应经历一定维护阶段。由于多种原因，可能导致系统发生一些错误，对此要及时修改。

3 系统的特点和结构

3.1 系统的特点

本系统选用中文Windows NT、中文Visual Foxpro 6.0作为软件开发、运行的平台与环境，兼用Visual Basic和Excel作为开发工具。主控界面和各子系统模块界面采用下拉式菜单和图标按钮，在选择测点时，既可以从对话框中选取，也可以从布置图上直接用鼠标点击选中，界面美观大方，操作方便快捷。系统不但能实现各项功能，而且性能可靠、运行高效、维护方便。

3.2 系统的结构

程序设计从用户角度出发，能快速地为大坝的安全监控提供依据。

4 系统的功能

本系统主要有系统维护管理、原始信息、数据输入、实时监控、图表、报告整编和分析评价等子系统模块组成。

4.1 “系统维护管理”模块

数据备份保存功能：进行数据保存备份，刻入光盘，以防系统瘫痪。

数据发送和回收功能：可将系统内的监测数据发送至黄河上游水电开发公司或科研机构，进行研究，并可进行成果回收。

4.2 “原始信息”模块

基本信息功能：记录水电站大坝的工程概况，观测仪器布置图和剖面设计图，可以方便的查询水电站各个部位的观测点的基本信息。

观测点考证表功能：记录所有观测点的原始考证表，通过此考证表进行观测物理量的计算。

测点综合信息功能：汇总各观测项目全部观测点的基本信息（断面、高程、埋设日期等）。

4.3 “数据输入”和“采集数据回收”模块

数据录入功能：可将巡视检查、变形、渗流、应力应变等内外观监测项目的观测数据录入记录表内。

设定功能：能对录入的各监测数据进行比较，大于设定的范围则数据会以红色显示。

采集数据回收功能：主要是对自动化采集的数据（应变计、测缝计计和钢筋计等）进行回收，自动填充到相应的观测项目中。

4.4 “实时监控”模块

数据编辑功能：对在数据录入模块中录入的应力应变、变形和渗流等内外观监测数据进行计算，并将计算的数据填充到数据库中，实行资源共享。也可进行数据添加、修改、删除及查询。

报表打印功能：能按月份、年度或任意时段建立、显示和打印各观测项目的报表。

4.5 “图表”模块

图形处理功能：显示、修饰和打印观测点的过程线和分布图。

图片查询功能：可查询典型断面各观测点目前的实测值及其它信息。

4.6 “报告整编”模块

数据统计功能：按时段统计观测数特征值，包括最大值、最小值、平均值和变幅值。

报告生成功能：按时段绘出所选观测物理量的图表，及时生成工作报告。

5 系统的使用

本系统制作成正规的系统软件刻录在光盘上，可以利用Windows NT的“控制面板”中的“添加／删除程序”进行安装或卸除。严格按照该大坝安全监测分析系统的运行要求、安装使用方法进行操作，便可完成各项功能的操作。

6 系统评价及设想

该系统经过不断的完善，不但操作便捷，同时还减轻了观测人员的工作量，总体上运行情况良好，能及时准确地为大坝安全运行提供观测成果资料。

本系统应不断进行更新和升级，逐步实现超限警报、测值预报等功能，以便对水电站大坝运行状况做出精确评价。应进一步完善系统的分析和监控模型，加强分析系统的综合评价和决策功能。