水电站发电安全监测系统的应用

摘要：中国自实行改革开放以来，国家社会经济迅速发展，国内各行各业呈现出一片繁荣景象。中国在水电方面顶着巨大压力解决了技术、资金、市场和体制等制约条件，以飞速的发展令世人瞩目。尤其在2007年，中国水电开发热潮涌动，其发展跃上了新的台阶。在水电业发展如此大好的趋势下，水电站发电安全监测系统显的尤为重要。下面笔者就该系统的设计，应用以及展望三个方面进行阐述。

关键词：发电 自动化 安全监测系统 应用

一、发电安全监测系统的设计

水利发电，即利用流水中所含有的能量进行电能生产的过程。水电站工程是被综合利用的复杂大系统，它与人们生活密不可分，需要完成多项重要任务，如发电、防洪、灌溉等。因此这样复杂的工程通过人工进行控制是不科学的，需要电力系统自动化，从而达到保证电能质量、保证安全运行系统的目的。水电站发电安全监测系统是发电工程中重要的方面之一，它同样采取了自动化安全监测，为系统安全运行提供了有力的保障。安全监测系统的设计是为了监测工程是否在预计状态中。由于施工过程中会有不受控制、诊断不利的特点，安全监测系统的设计一定要科学合理，适用于施工技术。其想达到长期进行监测需在安全监测系统设计前做到以下几点：首先对工程运行性状进行监测以保证其短期、长期水工建筑物的安全。其次对比监测实际状况和设计预测结果，从而达到安全监测系统设计水平的提高。最后根据监测实况改进补充设计或施工技术方案。笔者通过观察近年来国家水电站发电自动化监测技术的发展方向，归纳出以下几个方面的特点：一是工程形式、规模，使用年限、工程形状尺寸和周边条件；二是工程所处地质条件和工程技术特点；三是工程环境条件，如气象、周边建筑状况等；四是岩土体所具有的的物理力学性质和地应力状态；五是施工方法、程序和结构类型；六是工程初期试验资料、模拟计算结果和结构布置；七是确定安全监测模型；八是根据资料预测工程运行性能，通过预选定的仪器量程和精度确定仪器的定向和定位。水电站工程需合理设计安全监测系统，实现联机自动化监测和定量及时安全监测的目标。安全监测系统设计体现在以下几个方面：一是监测布置以大坝及基础为单元综合考虑，加强观测基础、坝肩岩体的变形和渗流。二是在监测系统中设计资料量测和管理系统，因为其监测包括含有量测采集的资料，处理、解释和管理资料及现场检查监测。三是快速反应能力与应变能力并重，适应各种阶段和情况。四是在坝体和基础位移检测中使用正倒垂线与引张线结合的整体观测系统，以静力水准仪、多点位移计、滑动测微计等仪器为辅，量测坝体转动和基础的变形，并在坝体外设控制网，观测控制两岸的整移等。五是混凝土坝中，应变计只用于一些部分，而渗透量计需结合有效的排水系统。

二、发电安全检测系统的应用

发电安全监测系统要想的到充分的利用，起到安全监测作用，首先定期监测大坝及其基础性状，及时发现问题。其次及时处理、解释、管理所收集的资料，及时解决问题。

（一）收集资料

资料的收集主要以自动化监测为主，人工巡视检查为辅的方式进行，其内容包含：1.详细监测数据、观测环境和同步气象、水文等资料；2.监测仪器设备资料包括监测设备说明书、仪器规格数量和仪器安装埋设地点等。3.现场巡视资料包括现场检查记录、地下洞室监测资料、仪器埋设地点及附近状况调查资料等。4.整体工程设计和监测仪器周围工程设计资料。5.工程前期监测资料。6.工程类比资料。

（二）观测并处理资料

1.观测资料能够真实反映大坝和基础性状，包含了大坝施工、运行状态。因此我们要做到对监测数据进行可靠检查。然后初始监测数据不排除误差，所以在消除显见误差基础上进行处理分析。2.我们要有规律的分析所得观察资料。对于观察数据的分析通常有四种：一是定性常规分析，即通过比较法、作图法、特征值统计法等：二是计算定量数值，记统计分析法，反分析方法等；三是数学物理模型分析法，如统计分析模型、混合型模型等；四是使用专业分析法，如边坡和地下工程常用岩体结构分析法。

（三）解释上报资料

解释上报所检测的资料是为了找到解决问题方法的途径之一。通过分析检测数据资料，深入研究安全监测工作，并对数据进行科学解释和上报相关部门。相关部门通过对大坝及基础性状实事求是的分析，给予意见并在设计和施工技术上进行改善从而解决问题。

（四）管理资料

计算机的普及使各发电站采用微型机作数据采集和转换、复制成果报表。各单位建立一套系统自动化的管理监测系统，包括监测资料的储存、分析、制图和管理等。这在安全监测数据的精确性、系统性上得到了提高。

三、发电安全监测系统的展望

水电站安全监测系统对其的影响尤其重要，其以大坝设计、施工和初期运行情况为基础，监测其关键部分和薄弱环节。加强对其监测的突出性和针对性。安全监测系统的自动化大大提高了工作效率，但也对该系统的精准性、可靠性等要求颇高。因此，水电站安全监测系统应该从硬件和软件两个方面进行改善和提高，从而达到发展的目的。根据近几年来的发展可以看出，电子仪器、计算机、通讯信息等将更进一步发展，水电站安全自动化监测系统也不例外，其吸收并转化技术，如智能传感器，光纤传感器等。而在软件方面则提高系统的实用化和智能化。最后，在系统的维护方面，和新技术的跟踪应用方面也要做到随时改进，更新。

综上所述：发电安全监测系统在水电站中应用的重要性和必要性。它是工程运行的保护伞，其改善和提高同时影响着我国水电业的发展。我国应该重视该系统的完善，并致力于提高发展。

参考文献

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