水利水電工程中高新測控技術(shù)的具體應(yīng)用

王俊藝(廣西恒晟建設(shè)集團有限公司，廣西桂林 541199)

水利水電工程中高新測控技術(shù)的具體應(yīng)用

王俊藝
(廣西恒晟建設(shè)集團有限公司，廣西桂林 541199)

現(xiàn)階段，我國水利水電工程的工程量越來越大，也存在著一些隱患和問題。我們應(yīng)當借鑒以往的經(jīng)驗，提高水利水電工程質(zhì)量的監(jiān)控水平，推廣高新檢測控技術(shù)在水電工程應(yīng)用。

水利水電工程；高新測控技術(shù)；應(yīng)用

1.水利水電工程地質(zhì)信息的處理技術(shù)

水利水電工程的信息來源非常的廣泛，并且數(shù)據(jù)的的更新非常的快，數(shù)量大種類齊全，在參考方面提供了更為可靠的狀態(tài)數(shù)據(jù)。水利水電工程的數(shù)據(jù)信息一般來源于早期數(shù)據(jù)庫中的勘察數(shù)據(jù)以及在各地進行地質(zhì)檢測時所記錄下來的案例以及狀態(tài)數(shù)據(jù)。在勘探的過程中，不同的勘探環(huán)節(jié)對應(yīng)不同的信息處理技術(shù)，所有采集來的信息均儲存在數(shù)據(jù)庫待用。計算機軟件的在水利水電工程方面也得到了廣泛的運用，在技術(shù)檢測的領(lǐng)域起到了至關(guān)重要的作用。技術(shù)人員通過計算機進行技術(shù)性的編程，進而得到工作人員想要檢測的數(shù)據(jù)。在進行數(shù)據(jù)采集的同時需要大量的數(shù)據(jù)的計算工作，這時，計算機軟件便會進行復(fù)雜的數(shù)據(jù)計算工作，極大地減輕工作人員在工程測量工作中的工作強度及工作量。

2.GPS定位技術(shù)

在水利水電施工的過程中，GPS定位技術(shù)一直在不斷的完善，為水利水電工程中的檢測提供了技術(shù)支持和方法手段。隨著GPS技術(shù)的不斷更新和進步，從常規(guī)的地面的定位技術(shù)正在逐步向水利水電施工測量低位方面發(fā)展。

3.高新測控技術(shù)的基本要素及其功能

高新測控技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在技術(shù)監(jiān)控方面，通過一切高科技的手段進行堤壩的相關(guān)數(shù)據(jù)的收集以及利用相關(guān)的軟件進行數(shù)據(jù)分析，將堤壩的各項運行指標通過數(shù)據(jù)明確的展現(xiàn)出來，使人們能夠及時的檢測到堤壩在工作運行中存在的一切質(zhì)量隱患根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，相關(guān)的技術(shù)人員能夠及時的采取相應(yīng)的防范措施，預(yù)防悲劇的發(fā)生。

3.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)主要是通過電子計算機與高端水利水電的檢測設(shè)備的系統(tǒng)連接來實現(xiàn)的，為了能夠更好的全方位的對堤壩的工作運行狀況進行檢測，技術(shù)人員將大量的檢測設(shè)備，也就是大量的傳感器放在堤壩的不同的方位進行運行監(jiān)測，通過連接的計算機設(shè)備來收集堤壩的運行數(shù)據(jù)，主要是對水流量、溫度、流速、濕度、等數(shù)據(jù)進行檢測和收集，再利用計算機上的相關(guān)的數(shù)據(jù)分析軟件收集的信息進行加工處理，觀測堤壩的運行質(zhì)量。檢測是否存在安全隱患

3.2 數(shù)據(jù)庫

我們再采用具體的檢測設(shè)備，連接計算機進行數(shù)據(jù)的收集與分析處理之后，所整理出來的大量的數(shù)據(jù)需要存入專用的數(shù)據(jù)庫中進行保存，數(shù)據(jù)庫中儲備的大量信息，方便工作人員進行其他數(shù)據(jù)采集時的比對和應(yīng)用，數(shù)據(jù)庫的建立，方面了工作人員對數(shù)據(jù)的隨時的調(diào)配。增加了數(shù)據(jù)的利用率和精確率。

3.3 分析評價系統(tǒng)

分析評價系統(tǒng)主要是將通過計算機收集來的大量的有關(guān)于堤壩的運行質(zhì)量的數(shù)據(jù)，通過大量的數(shù)據(jù)庫中的資料和信息進行比對，加上專業(yè)的工作人員的專業(yè)分析，以建立各種動態(tài)和靜態(tài)預(yù)測模型，在數(shù)據(jù)中總結(jié)出堤壩的運行質(zhì)量以及在運行中存在的安全隱患問題。通過數(shù)據(jù)比對以及各項分析工作，撰寫出相應(yīng)的數(shù)據(jù)報告，找到大壩運行規(guī)律和特點，總結(jié)提高為提高大壩工作安全管理工作提供可靠的分析報告和建議。

3.4 計算機遠程操控技術(shù)的應(yīng)用

將大量的傳感設(shè)備埋在堤壩的不同的方位后，通過數(shù)據(jù)連接，將堤壩與計算機兩個終端進行連接。傳感設(shè)備獲取堤壩各個方位的運行數(shù)據(jù)之后，通過計算機傳到數(shù)據(jù)，工作人員通過各種的技術(shù)的操控進行數(shù)據(jù)的分析比對，最終匯總報告

4.現(xiàn)代操控的主要技術(shù)應(yīng)用

4.1 傳感技術(shù)

傳感技術(shù)在水利水電工程中應(yīng)用相對比較廣泛，現(xiàn)傳感器的特點非常德多元化， 微型數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等特點在水利水電工程中應(yīng)用的較多，隨著科學技術(shù)的不斷進步與發(fā)展，傳感技術(shù)不斷的在更新?lián)Q代，微型化又成為了它的新標志。在使用傳感裝置的工程中，主要是為了接近傳感器工程項目，能夠使傳感器代替現(xiàn)實中的開關(guān)等接觸式檢測方式，像是堤壩這種水下的檢測工作，為了方便和安全，利用傳感器設(shè)備進行數(shù)據(jù)的收集與分析師再簡單不過的了。

傳感器的種類很多：包括差動電阻式傳感器，這種傳感器在環(huán)境發(fā)生變化時，能夠通過原件的電阻值的相應(yīng)的變化進行數(shù)據(jù)的采集和分析。振弦式傳感器，這種傳感器能夠?qū)Νh(huán)境中的非常細微的變化通過弦的震動頻率來檢測。還有許多在順利水電中應(yīng)用較為廣泛的傳感器：差動電容式傳感器，差動電感式傳感器，步進馬達式傳感器，CCD傳感器等。

4.2 數(shù)據(jù)采集裝置

數(shù)據(jù)采集裝置的功能主要將埋在堤壩下面的各個方位的傳感器采集的信息數(shù)據(jù)進行整合，將各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的專業(yè)的量化指標。進而完成數(shù)據(jù)匯總報告，將采集的數(shù)據(jù)整合完備之后，儲存到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫中進行保存，方便了技術(shù)工作人員利用計算機軟件進行下一次數(shù)據(jù)分析時，可以利用以往的數(shù)據(jù)庫中的信息進行分析比對，增大了數(shù)據(jù)分析的精確率。提高了工作人員對于數(shù)據(jù)庫中信息的調(diào)配度。有些數(shù)據(jù)的采集是存在較大的誤差的，傳感距離過大就是一項重要的因素。但是數(shù)據(jù)采集裝置能夠有效的解決這一問題，增大了數(shù)據(jù)采集的傳輸效率，保證了數(shù)據(jù)采集的正確性和完整性。目前應(yīng)用于水利水電工程中的數(shù)據(jù)采集裝置主要是有：自動化數(shù)據(jù)采集裝置和人工或半自動化數(shù)據(jù)采集裝置兩種。前者在國外的水利水電工程的應(yīng)用上較為廣泛，我國現(xiàn)已經(jīng)根據(jù)本國的水利水電工程的特點，研制出了一系列ADAM4000和ADAM5000還有FWC-1系統(tǒng)采集裝置，解決了在數(shù)據(jù)采集上的一些隱患問題，為水利水電工程的順利安全的實施提供了有效的保障。后者， 人工或半自動化數(shù)據(jù)采集裝置。主要是通過通過數(shù)據(jù)采集儀，技術(shù)人員的參與力度比較大，還沒有真正的實現(xiàn)完全的自動化設(shè)備。這項技術(shù)的優(yōu)勢是能夠及時的在接收并且分析傳感器采集到的數(shù)據(jù)，這種技術(shù)現(xiàn)階段主要應(yīng)用于大部分的發(fā)展中國家。

4.3 數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

水利水電工程對于傳感器的利用也是一項非常大的工程量，一項水利水電工程的安全實施必須要用成千上萬個傳感器同時工作，通過信息數(shù)據(jù)的全面采集才能保證堤壩的順利的工作運行。傳感器的信息數(shù)據(jù)的上傳也是不能用簡易的數(shù)據(jù)來表示的。這些數(shù)據(jù)采集上傳之后，需要有專業(yè)的工作人員對這些數(shù)據(jù)進行專業(yè)的比對和處理，進行數(shù)據(jù)的采集，建立專業(yè)的數(shù)據(jù)庫，這是一項非常繁瑣的項目，也是堤壩能否正常運行的核心工作。

4.4 分析評價系統(tǒng)

分析評價系統(tǒng)分為三個重要的模塊：一是檢查分析，對埋入堤壩的傳感器采集到的數(shù)據(jù)運用電子計算機進行整理和收錄，并對相應(yīng)的數(shù)據(jù)進行比對分析，撰寫匯總報告，最終存入數(shù)據(jù)庫。二是排查異常的數(shù)據(jù)和參數(shù)，進行參數(shù)檢測的同時，能夠在較短的時間內(nèi)，找到異常參數(shù)的存在。并且找到異常參數(shù)可能產(chǎn)生的一切原因，最終進行每項原因的排查工作，解決面臨的實際問題。三是對相關(guān)資料進行綜合評價，主要是根據(jù)傳感器接收到的數(shù)據(jù)進行判斷，正確的判定堤壩是否能夠正常運行，運行期間是否存在安全隱患問題。

5.結(jié)束語

現(xiàn)階段，對于堤壩是否能夠正常的運行，采用了多項技術(shù)工作的參與，其中包括，傳感器信息收集、計算機數(shù)據(jù)處理、工作人員以及專業(yè)的計算機軟件進行分析評價等。 技術(shù)完善的基礎(chǔ)上，工作人員應(yīng)該在施工的過程中做好自己本分的監(jiān)測工作，以認真負責的態(tài)度對堤壩的各項信息指標進行常規(guī)檢測，消除一切可能存在的安全隱患，在此基礎(chǔ)上將生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益最大化。

[1]吳笑，張鶴年.三峽水工建筑物安全監(jiān)測與反饋設(shè)計[M].北京：中國水利水電出版社，1999.

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[3]顧志剛,劉武,王章忠.水利水電工程施工技術(shù)創(chuàng)新實踐[M].北京：中國電力出版社,2010.

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