水利水電安全監測規范

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水利水電安全監測規范范文第1篇

安全監測儀器是構成大壩工程安全監測系統的重要組成設備，水利水電運行管理單位應該盡量統一安全監測儀器的相關類型，保證大壩工程安全監測系統的運行過程中能夠快速有效地分析出當前監測儀器的儲藏信息，減少不同安全監測儀器造成的安全信息的不同換算標準，減少信息換算過程中的失誤，減少工作人員的工作量。此外，統一安全監測儀器的類型對于整體大壩工程的安全監測系統的升級維修、更新換代等也有著非常有利的幫助作用，其能夠有效地減少大壩工程安全監測系統維護和升級過程中的成本投入，提升其便捷程度。

2做好安全監測測量的控制工作

具體來講，水利水電工程中大壩工程的安全監測測量工作包括日常安全監測設備的數據信息采集工作和手工進行的人工大壩測量工作兩種類型，水利水電運行管理單位應該綜合做好這兩項安全監測測量的控制工作，保證相應數據的準確性和完整性，及時發現和排解大壩工程運行過程中出現的質量問題。以大壩工程的日常安全監測設備的數據信息采集工作為例，水利水電運行管理單位在安全監測測量的控制工作中應該做到以下內容：

2.1建立科學的安全監測測量工作體系水利水電運行管理單位在日常安全監測設備數據信息測量的控制工作中，應該建立起科學的安全監測測量工作體系，保證安全監測設備數據信息測量收集過程中的完整性、傳輸過程中的通暢性、分析過程中的深入性，進而保證日常安全監測設備信息測量工作的持久性和穩定性，更好地做好日常安全監測設備信息測量工作。舉例來講，水利水電運行管理單位首先應該針對日常安全監測設備做好相應的保養和維護工作，保證整體測量信息收集和運輸過程中的安全性；其次水利水電運行管理單位應該統一安全監測設備信息轉換的標準，按照國家規定的相關標準完成對監測設備測量得出的諸多監測信息的標準轉換和整理歸納工作，有效提高安全監測系統的科學性和合理性；再次水利水電運行管理單位還應該積極加強大壩工程中重點位置的監測信息收集和整理工作，保證重點監測部位的監測情況能夠得到及時的收集和整理；最后水利水電運行管理單位應該綜合安全檢測設備的數據信息建立相應的數據庫，根據其在大壩工程結構上的不同以及功能上的不同完成對相關安全監測測量信息的整理和記錄工作，將安全監測測量工作和人工測量工作有效結合在一起，更好地完成安全監測測量控制工作。

2.2全面提升監測人員的業務技能水平和職業工作素質水利水電運行管理單位還應該在日常安全監測設備的控制過程中，全面提升監測人員的業務技能水平和職業工作素質，保證監測人員能夠具備專業的監測工作技能和負責的監測工作態度。具體來講，水利水電運行管理單位可以采取小組學習、講師演講、榜樣學習、校企合作、績效掛鉤等多種方法來提升監測人員的業務技能水平和職業工作素質，在有效啟發監測人員工作積極性的情況下更好地完成大壩工程的安全監測控制工作。

3做好安全監測數據的控制工作

水利水電運行管理單位針對大壩工程安全監測數據的控制工作主要是做好上述安全監測數據信息的儲存以及應用工作，保證大壩工程的安全監測數據能夠得到及時的歸納整理，保證數據信息內容中反映的大壩工程的運行狀態能夠得到及時的記錄、分析和應用，以便更好地保證大壩工程的安全運行，做好安全監測數據的控制應用工作。

3.1建立標準的數據庫管理平臺通過對大壩工程相關監測數據的分門別類做好對大壩工程運行信息的統計工作，例如對大壩工程的基本靜態信息、安全監測信息、環境測量信息、系統應用信息、計算成果信息等多種類型信息的統計工作，建立一個標準的數據庫管理平臺，大致包括數據采集系統和數據整理分析系統，以便更好地掌握當前大壩工程運行過程中的實時狀態。

3.2結合大壩定檢等定期聘請專業機構對監測資料進行分析評價水利水電運行管理單位可以根據相關安全監測數據，采取科學的方法完成對大壩工程仿真模型的監理和分析工作，定期聘請專業機構對監測資料進行分析評價，并通過對大壩工程實時監測信息的反饋以及專業機構的評價反饋來完成大壩模型的修補和完善工作，針對大壩模型的變化更好地完成對大壩工程的安全監測信息的應用工作，同時也能夠針對大壩模型在相關數據上的變化更好地查看出大壩工程的狀態變化過程，查看出大壩工程長時間運行過程中存在的安全隱患，以便更好地完成大壩工程的安全控制工作，提升大壩工程的使用性能和使用壽命。

4結語

水利水電安全監測規范范文第2篇

1自動化評價系統

根據工程的實際情況,為便于運行期的工程管理,將對重要建筑物的重要監測項目進行自動化監測,這些自動化監測項目為:上下游水位、氣溫、庫水溫、滲漏量、壩體和壩基滲流壓力、繞壩滲流、建筑物及邊坡的變形、各重要監測斷面主要應力應變測點等。以上監測項目擬通過電測傳感器和遙測控制單元(MCU)進行現場自動數據采集,并按專門設置的通信網絡將數據傳入管理大樓工程安全監測集控中心計算機,由計算機對所測資料進行統一管理。安全監測自動化系統擬建立一套以計算機為基礎的監測資料數據庫或綜合管理系統。系統至少要求具備輸入、輸出、數據傳輸、數據存儲和數據加工處理等五大功能。這些功能主要由計算機完成,部分內容可由人工承擔,如:人工監測資料輸入;資料離線分析等。

2人工巡視檢查

根據《混凝土壩安全監測技術規范》,對水庫大壩除用監測設備進行監測外,還必須進行人工巡視檢查。

(1)巡視部位。

主要巡視部位有:大壩、兩岸邊坡、電站、引水洞進出口等。

(2)檢查項目。

①大壩;②電站;③邊坡;④其它。

3各部門的質量控制

(l)項目法人的質量控制。

按照“百年大計,質量第一”方針,建立和健全質量管理體系和網絡,責任到人,加強監督。采取項目法人負責、監理單位控制、承包人保證和政府監督相結合的質量管理體系,完善承包人自檢、監理單位復檢、項目法人和項目質監站、或業主代表抽檢的質量保證體系,并建立以質量管理為中心的建設管理責任制,簽訂質量責任狀,建立質檢檔案,做到建設、設計、監理、施工單位都有明確的質量負責人,并明確各單位的主要負責人作為質量的第一責任人,責任層層分解,形成責任網絡。項目法人有關領導多次深入一線指導,并派駐工地業主代表,及時處理解決工程矛盾協助監理抓好質量,并及時反饋和服務。

(2)設計單位的質量控制。

設計單位設計資質為甲級資質。嚴格按照國家的基建程序進行設計,先后進行了可行性研究報告、初步設計、招標設計及施工圖設計。在設計過程中,嚴格按照1509002的質量標準認證體系進行管理,層層落實責任制,實行事先指導、中間檢查和事后控制的三環節管理,設計圖紙深度和質量滿足要求。設計單位通過對結構方案進行經濟技術比較,力求使設計成果經濟合理、安全實用。

(3)承包人的質量控制。

建立健全質量保證體系,制訂質量控制計劃及質量控制流程,部署項目的施工方案,為加強和貫徹執行工程的質量方針,實現工程的質量目標,工地建立了以項目經理和項目總工為首的各級領導質量負責制,建立三級質量管理網絡,完善的質量檢查制度,實行各級崗位質量責任制,做到層層落實,層層分解,使工地每個員工都明確各自的質量責任。工地設質檢科,負責工程的工程質量檢測工作,各工種隊及各班組設兼職質檢員,負責本部門及本班組的質量檢驗工作。

(4)監理單位的質量控制。

監理組制訂各項規章制度,使監理組開展工作協調一致、工作規范有序,保證監理工作質量。監理組制訂《監理規劃》、《監理細則》嚴格按照合同技術規范要求和總監規定及批準的技術要求進行監理,督促承包人執行進度計劃。熱情幫助承包人解決有關技術問題,為承包人提出有益于保證質量和促進工程進度的合理化建議,幫助承包人糾正各種不符合技術規范要求的習慣性操作工藝,積極主動幫助承包人超前考慮施工中可能會遇到或發生的問題。堅持質量驗收標準,秉公辦事,在檢查驗收中,堅持以測試數據作為評定標準。在監理工作中加強現場旁站,關鍵工序跟班檢查。監理過程中不放過任何影響工程質量和驗收標準的苗頭和因素,特別是隱蔽工程和關鍵工序要嚴格把關,一絲不茍,嚴格監理。組織監理人員認真學習監理規程、監理實施細則、技術規范和設計文件,掌握合同文件規定的各方職責,義務及工程檢驗、驗收標準、試驗方法和頻率要求,領會設計文件的設計意圖,提高監理人員的理論水平和業務素質。監理人員經常深入現場,了解工程現場實際情況、承包人的具體情況和施工情況。根據有關技術要求和設計文件要求,向承包人提出各種有益建議,使承包人注意到并采取必要的措施保證工程施工質量。盡可能做到事前預控,避免不必要的返工及浪費,損失寶貴的工期。

水利水電安全監測規范范文第3篇

關鍵詞：水利水電；建設管理；問題

中圖分類號：TV 文獻標識碼： A

前言

作為國民經濟的非常重要的基礎，水電工程包括排水、防洪、水電、城市供水供電以及工業生產供水供電等工程。水電工程和大家的用水、農村經濟和防汛等確實的問題，因此我們需要增強對水電工程的合理的管理。自從我國建國后建設了很多優秀的水力建設，國家也非常重視水力基礎建設。并且取得了很大的成就，在國際上來說也處在了一流的水平。這其中成績的取得來自于我國逐漸增強的國家實力，同時在這個過程建設中展現出了很高的管理水平。但是呢，實際的工程建設中，其實還是有很多地方我們需要去完善和提升的，我們應該好好研究，優化管理制度，這些深深的關系到我國國民的生活生產質量和水平。為我們的國民造就福祉。

一、水利水電工程建設管理中存在的問題

1.項目工程的決策不規范和不科學

對于水利水電工程來說，良好的施工是建立在科學而完善的項目決策上的，施工隊伍根據施工的地質條件、施工環境、水文資料以及當地的人口密度等條件進行科學的評估，在此基礎上，制定一套完善的符合當地施工實情的項目決策。但是，對于目前大多數的建筑企業來說，在施工前并沒一套完善的施工方案，僅僅根據施工需求，走一步算一步，盲目施工，導致人力資源和物力、財力的浪費，不僅加大了工程的成本投入，在一定程度上也影響了工程的進度。

2.工程責任制不完善

在水利水電的施工中，要從根本上把握項目施工質量，一個關鍵的因素就是落實項目工程責任制。施工人員是工程的直接操作者，對于施工質量起著決定性的影響，目前，在水利水電的施工中，施工人員的責任意識并不明確，在大多數項目中，項目主體負責人不確定，工程的責任沒有落實到每一個員工的身上，極易導致質量問題的發生。另一方面，很多施工單位對于施工進度要求高，急于求成，往往忽視工程責任制的落實。

3.工程建設管理的監察力度不夠

（1）管理不科學規范。首先，在水利水電的招標階段，過程缺少規范的投標規范作為指導，導致不公平、不透明的招投標現象常有發生。經過投標后，選擇施工單位來施工，項目卻常常被轉手，影響工程的按時保質進展。在施工的過程中，對于施工材料的選擇以及資金投入等項目并沒有進行招標工作，而是馬虎解決，施工行為極不規范，更不科學。

（2）對于工程的監理力度不夠。目前，對于大多數的水利工程來說，從招投標到項目的確定以及一系列的施工階段，施工單位以及相關部門對于工程的監理極不到位。在招投標工作中，并沒有按照相關規范進行，在簽訂合同時，對于施工細節的要求還不明確。同時，在施工的過程中，相關部門并沒有加強對于材料機械的管理，導致一系列質量問題的發生。

4.工程資金落實不到位

水利工程是利國利民的基礎性工程，對國民經濟的發展和增長起到了重要的促進作用，對人們的生產生活也有重要的影響，因此，必須對水利工程的建設資金進行良好的管理使用。但是，在我國的一些地方，還存在資金使用的一系列問題，比如撥下的資金落實不到工程，資金層層克扣，亂支亂用，配套的工程資金遲遲不到位等。這些都影響了水利建設工程的順利實施，降低了群眾的擁護力度，影響了工程的施工質量，直接造成工程施工的尾工增加。

二、加強水利水電工程建設管理的對策

1.規范操作，落實水利水電工程的科學管理

水利水電的管理是一項對于專業要求高的綜合性工程，對于項目管理負責人也有一定的要求，所以，在施工前，參照相關規定，選擇一個合格的項目負責人是水利水電管理的基礎。在招投標階段，一定要保證工作的公平性和透明性，應該按照規定規范進行，在專業基礎人員的指導下，堅決杜絕串標等現象的發生。同時，在招標前，要對于招標的建筑企業進行全面的了解，堅決不與信譽低、施工質量差的企業合作，在招標后，招標的結果要公開。在施工前，要做好施工的組織管理工作，完善工程的內部管理，同時，要大力加強對于水利水電監理人員的培訓管理工作，不能濫竽充數，保證施工的規范進行。

2.提高水利水電工程的質量監管水平

水利工程的施工質量管理是水利工程成功與否的重要影響因素，對于水利水電工程來說，其質量管理貫穿于施工的各個方面，所以，對于水利工程的質量監理意義重大。要加強質量監理，首先要意識到質量監理的重要意義，在此基礎上，加大質量監管的執行力，參照水利水電工程的相關規范保證施工順利有序的進行。同時，質量監管的開展需要全體人員的共同努力，只有全員質量管理意識提高了，并在施工的一點一滴中關注質量管理，才能從源頭上杜絕質量事故的發生。

3.加強水利水電工程的施工周期管理

水利水電工程的施工不是漫無目的的進行的，而是根據既定的計劃和進度安排展開的。在施工前，要根據水利水電工程的具體要求，對于施工的階段目標進行策劃和確定，然后付諸實行。在每一個施工階段中，相關管理人員要作出合理的施工進度和人力、物力資源的安排，協調好各方面的關系，在實現資源合理配置的基礎上，保證工程按時保質完成。

4.加強對水利工程現場的監管工作

按照相關的規定，為施工創造一個安全良好的環境。建立健全施工生產安全責任機制，并落實到每一個人。加強對水利工程現場的監管工作，不斷完善科學的施工措施，大力加強安全的監督和管理工作，提前做好安全防備和檢查工作，將現場的事故隱患問題發生幾率降到最小，不斷提高安全保障，施工時要禁止外部人員進入，監管工作要做到位。

5.提高水利水電工程管理人員的業務水平和綜合素質

水利水電工程質量的好壞與項目管理人員的技術水平和素質密不可分。因而，一方面應加強施工管理人員的技術培訓和專業水平的提高；另一方面，還要注重對項目施工人員的敬業精神和職業道德的培養。最終培養一批具有較強專業知識，懂經濟、懂法律、善管理，同時精通計算機和外語的高素質水利水電工程項目管理人才。

6.加強對水利工程市場的監測

對于水利工程市場要有準確的定位，科學有效地對工程進行監管，加強工程市場的監察管理力度，以人民群眾的需要為本，對市場運行機制有基本的了解，明確市場行政管理的基本方向，完善監測體系。

結語

綜上，文章從我國水利水電建設管理中存在的問題進行分析，進而提出相應的對策。水利水電工程管理不僅會影響到群眾的日常生活，還會水利水電工程建設其工程質量有著十分密切的聯系。確保水利水電工程順利實施的基礎、前提就是水利水電工程管理，因此，為了造福國民，加快國民經濟的步伐，確保水利水電工程順利實施，應找出自身發展缺陷，根據存在的問題，將相關的解決措施和辦法有效制定。

參考文獻：

[1]鄒體峰.王仲玨.我國小水電開發建設中存在的問題及對策探討[J].中國農村水利水電.2007.

水利水電安全監測規范范文第4篇

水利水電工程是一項利國利民的重大工程，水利水電工程的建設既能調整我國電力資源的結構，同時還能解決部分地區的飲水安全問題，但是在工程建設中投資較大，強化水利水電工程建設中的投資管理以及控制，對于提高水利水電的投資效益具有重大影響。文章主要探討的是投資管理和控制方法在水利水電工程的實施，從水利水電投資管理和控制的必要性、主要內容及其建議方面進行了分析。

關鍵詞：

投資管理；控制方法；水利水電工程；應用分析

水利水電工程具有施工周期長、技術要求高、施工流程多以及投資數值大等特點，而根據最新資料顯示，我國當前重大水利工程在建項目的投資已經超過了8000億元，而且隨著國家對水利水電工程的高度重視，這一數據還會不斷被刷新。鑒于水利水電工程的投資加大，如何有效的提高投資效益是水利水電施工管理人員不懈追求的目標。本文結合筆者的工作經驗，就投資管理和控制方法在水利水電工程的實施分析如下：

1水利水電投資管理和控制的必要性分析

水利水電工程建設對于緩解我國的能源危機，改善飲用水安全，發展航運、防洪抗災、農田灌溉以及減少南北地區的經濟差異均有重大影響，但是水利水電工程有著本身的特點，比如：水利水電工程多在河流位置施工，而工程所在地的地質水文條件、氣候條件、年降雨量等均會影響到正常施工，水利水電工程的特點使得其投資數額較大，如果在施工中不重視投資管理和控制，則水利水電施工的投資效益將會大打折扣，進而影響到其投資效益以及社會效益，而強化水利水電工程投資控制與管理可最大程度提高投資效益，促進社會資源的最大化使用[1]。

2水利水電投資管理和控制的內容及其建議

2.1投資控制

在投資控制過程中，首先應該明確投資控制目標，只有明確了水利水電工程的投資控制目標，才能從科學的角度根據總體投資控制目標設置分階段、分項工程的投資目標，進而才能根據制定的目標進行有效控制，當然在確定投資目標過程中應結合實際情況，保證其科學性和合理性，既要保證水利水電工程按照合同要求具備建設完成的可能性，同時還應該保證資金的最大化利用。比如：在確定設計方案過程中重視投資估算，在進行施工圖紙設計以及技術方案設計過程中重視設計概算以及設計預算等，從而通過小的控制目標保證總體控制目標；其次就是重視投資管理的過程化，確定出投資控制目標后，還需要以確定的投資管理目標為依據進行過程管理，作為監理工程師，在決策階段以及設計階段就應該開始進行投資控制，此后進行的設計階段也是投資控制的關鍵，對于完成的設計圖紙應進行綜合性的審核，確保技術的可行性與經濟的合理性，對于不合理處應及時給出建議，要求設計單位進行修改。施工前期，監理工程師還應該整合施工單位現有的資源，明確其施工資質、施工經驗等，對于施工單位編制的施工技術方案進行嚴格的審核，及時的對工程實際費用支出與投資控制目標進行核對，進而發現問題，解決問題；最后就是重視施工階段的設計變更，對于施工中出現的設計變更，需進行核對，并將其對投資目標的影響進行分析，進而動態性的調整投資目標，完成投資控制[2]。

2.2質量控制管理

水利水電最終施工完成的技術標準以及要求應符合現有的行業標準規范以及合同要求，具體的就是要保證水利水電工程的安全性、適用性、經濟性、耐久性以及節能環保要求等，而施工中出現的任何質量問題都會造成施工費用的增加，從而影響到投資控制與管理，最終造成了水利水電工程投資控制的失效，所以質量控制管理也是投資管理中的一個重要方面。在質量控制管理方面，首先要求參與水利水電建設的施工人員，尤其是監理人員應具備水利水電工程質量控制與管理的意識，作為監理工程師應不斷地強化監理隊伍、施工隊伍的質量控制意識，確保每一位施工人員在具體施工中能夠始終牢記質量控制，提高施工質量達標率；其次應具備質量控制的風險意識，作為監理工程師不應該只是在出現質量問題后，才想方設法的去補救，更重要的是具備先見之明，在施工前期對于可能出現的質量問題以及常見質量問題應做好風險控制，具體的可從施工技術人員、施工材料、施工工序以及施工機械設備等方面制定出風險控制措施，進而將施工中出現的質量問題降低到最小；最后就是重視施工階段的現場監測，監理工程師應深入施工現場，積極參與，做好現場的監督管理，對于質量要求較高的水準測量等相關施工可現場進行復核，保證其誤差處于允許范圍，對于現場監測不合格的應立即整改，現場督促其完成[3]。

2.3進度控制管理

施工進度也是影響投資控制管理的重要因素，按照合同要求無法在規定時間內完成施工的，必然會造成工期延誤，與此同時水利水電工程投入使用的時間也會受到影響，從而其投資效益也會受到影響。在進度控制方面，監理工程師主要是根據工期要求、質量控制標準以及投資控制要求進行協調統一，動態的根據工程進度施工計劃進行調整，保證總體施工進度符合合同規定要求[4]。

3結束語

水利水電工程建設投資巨大，但是對于整個社會的發展以及實現能源的可持續發展均有極大地促進作用，在作為監理工程師在進行投資控制中，始終應具有質量控制的意識，明確不同階段的質量控制目標，重視過程化的管理，將投資控制影響因素的影響降低到最小。

作者：胡冬梅 單位：貴州黔水工程監理有限責任公司

參考文獻：

[1]白玉萍.我國工程投資管理失控的原因及其應對措施[J].徐州工程學院學報,2006,(6):108-110.

[2]姚云秀.工程投資管理與控制[J].石家莊鐵路職業技術學院學報,2006,S1:68-71.

水利水電安全監測規范范文第5篇

國內外大量工程實踐表明，對水利水電工程進行全面的監測和監控，是保證工程安全運行的重要措施之一。同時，將監測和監控的資料及時反饋給設計、施工和運行管理部門，又可為提高水利水電工程的設計及運行管理水平提供可靠的科學依據。

1高新測控技術的基本要素及其功能

現代化的測控技術[2],應該具有采集數據、科學管理數據，及時或實時對水利水電工程的安全狀況作出分析和評價，并對其異常或險情作出輔助決策等功能.因此,高新測控技術的基本要素包括數據采集系統、數據管理系統和分析評價系統及其計算機通訊網絡支撐等(見圖1)。

圖1水利水電工程高新測控技術示意圖

1.1數據采集系統

通過測控單元(MCU)自動采集、筆記本電腦現場采集或人工觀測埋入壩體或安裝的傳感器采集的監測效應量(大壩的變形、滲流、應力應變和溫度等)和影響量(水位、氣溫、降雨和地震等)，并輸入計算機的數據庫。其中，自動化數據采集系統可以實現實時采集，半自動化和人工采集為定期采集。因此，自動化采集數據一般是對水利水電工程關鍵部位(或壩段)主要監測量(變形和滲流等)的采集。

1.2數據管理系統

由數據采集系統采集的數據進入計算機數據庫后，由數據管理系統對其進行科學有序的管理。包括將電容、電感、電阻、電壓、頻率等轉換為位移、揚壓力、滲流量、應力應變、裂縫開合度以及溫度等，及它們的誤差識別和處理，并將監測量按有關監測規范進行整編和初分析；編制月報和年報等。

1.3分析評價系統

分析評價系統根據監測到的數據，進行觀測資料的分析和反分析，結構和滲流正、反分析，建立各類監控模型和擬定監控技術指標等；將收集到的工程設計、施工、運行管理、有關法規和規范等方面的專家知識進行編輯，構成分析、評價、輔助決策等方面的知識庫和推理分析知識。

現簡述幾種傳感器的主要工作原理及其應用情況.

(1)差動電阻式傳感器

該傳感器為美國加州大學卡爾遜教授所研制。置于其內腔的兩根彈性鋼絲作為傳感元件，受力后一根受拉、一根受壓.當環境量發生變化時，兩者的電阻值向相反方向變化，根據兩個元件的電阻值比值,測出物理量的數值。

我國南京電力自動化設備廠從20世紀50年代開始，已研制出幾十萬支差動電阻式傳感器，并應用于大量的水利水電工程中，取得了成功經驗。

(2)振弦式傳感器

由前蘇聯的達維金可夫發明。其核心元件是一根鋼弦，鋼弦的一端固定，另一端則固定在測量元件(受壓膜片或測量端塊)上。當受力后，鋼弦長度將產生微小變化，引起固定頻率的變化，從而測出物理量的數值。

加拿大的Rocktest公司，美國的Sinco,Geokon公司等生產的振弦式傳感器性能良好，其中真空式為最佳。近幾十年來，我國較多的工程應用了這種傳感器。

(3)差動電容式傳感器

由我國南京電力自動化研究院研制。其工作原理是，將垂線或引張線穿過由4塊組成矩形的電容極板中，當測線發生位移時，電容極板的電容產生變化，從而測出位移量。

該傳感器經過20多年的完善，其精度和長期穩定性等均有較大提高，已在不少水利水電工程中應用。

(4)差動電感式傳感器

首先由原法國的Telemac公司研制。其工作原理是，當高頻交變電流通過垂線坐標儀時，在周圍產生交變磁場,接收點的磁感應強度與導線距離成反比；當垂線產生位移時，接收點測得的感應電勢發生變化,其變化量的大小反映位移量的大小。

該傳感器在我國龍羊峽等水利水電工程中得到成功應用。我國有關廠家也仿制了這類傳感器。

(5)步進馬達式傳感器

由原法國Telemac和意大利ISMS公司研制.其工作原理是，由步進電機驅動光電探頭，探頭中的光照準器先后對準基準桿和垂線鋼絲，然后返回原點，在此過程中，測量電路記錄探頭前進及返回基準點和垂線鋼絲的脈沖數,經計算得到位移量。

該傳感器的機械部件較多，易出現故障，其長期穩定性也不易保證。我國有關廠家也仿制了這類傳感器，在實際工程應用中的故障率較高。

(6)CCD傳感器

由河海大學結合國家三峽工程重大基金項目研制。該傳感器由若干個特別研制的CCD線陣模塊和發光二極管陣列模塊組成，當垂線穿過并產生位移時，CCD線陣模塊記錄垂線位移與基準點的位置，從而計算出位移量。

該傳感器技術先進，精度和可靠性高，在上標和響洪甸等水利水電工程中得到應用。

(7)其它新穎傳感技術

①光纖傳感技術光導纖維是由不同折射率的石英玻璃包層及石英玻璃細芯組合而成的纖維。它能使感受到的各種物理量而計算出監測量，以及傳送感受的信息通訊。目前，應用于光纖傳感的監測量主要是裂縫，應力應變尚需進一步研究。應用信息通訊較為廣泛，且安全可靠。

②CT技術意稱計算機層析成像。它指的是在不破壞物體結構的前提下，根據物體周邊所獲取的某種物理量(如波速、X線光強)的一維投影數據，應用數學方法，通過計算機處理，重構物體特定層面的二維圖像及其由此重構的三維圖像；從而定量描述物體內部材料分布和缺陷。該技術將成為工程結構物內部隱患監測和老化評估的一種重要手段，在國內外得到應用，我國豐滿水電站等工程中也得到成功應用。

③滲流熱技術依據滲流場與溫度場同時滿足擴散方程及其初始和邊界條件的原理，利用埋設的溫度計測值分析滲流場的分布及其異常部位。

④GPS技術利用衛星定位技術(GPS)監測堤壩和巖土邊坡的表面變形.

⑤激光傳感技術由激光點光源(即發射點)發射的激光與激光探測儀(即接收端點)構成激光淮直線，由發射的激光在波帶板及支架(測點)上觀測位移量。它可分大氣激光和真空激光準直，其中的真空激光準直除包括激光點光源、波帶板及其支架和激光探測儀，即發射點、測點和接收端點以外，,還有真空管道。我國豐滿和太平哨水電站等大壩壩頂水平位移和垂直位移的10多年觀測資料表明，真空激光準直具有精度高、長期穩定等優點。

2.1.2數據采集裝置數據采集裝置將各類傳感器測出的物理量(如電阻、電阻比、電容、電感和頻率等)轉化為數字量(如位移、滲壓、應變和溫度等)，即A/D轉換,以便遠程輸送。當距離超過100m以后，傳感器輸出的電量和頻率等信號，隨距離的增大急劇衰減，以至無法測出物理量，但數字量可遠距離輸送。因此，一般將幾十個傳感器按部位接入數據采集裝置，使傳感器觀測的物理量轉換為數字量。按監測方式不同，數據采集裝置可大致分為以下幾種類型。

(1)自動化數據采集裝置國內外自動化數據采集裝置主要有，美國Geomation公司的2300系統、Sinco公司的IDA系統；我國臺灣研華公司的ADAM4000和ADAM5000系統；南京電力自動化設備廠的FWC-1系統等。按結構的不同可歸納為總線型和集散型兩大類。

①總線型結構Geomation公司的2370型、IDA、ADAM4000、ADAM5000以及FWC-1等系統均屬于總線型結構.以IDA系統為例,其系統結構見圖2(a)，模塊箱的結構見圖2(b).圖中主機為工控機，中繼起聯接和中斷作用。

IDA母線有二線信號、二線電源；A1～An是智能測量模塊，每個模塊可接8個傳感器；B1～Bm是智能傳感器。A和B有解釋指令、多路傳輸、A/D轉換和錯誤查詢等功能。同時具有自動和人工測讀的兩種功能，并可防雷。

②集散型結構Geomation公司研制的2350型、2380型等系統屬集散型結構。其系統結構見圖3。

從圖3中可見，NMS為主機；NRU起中繼和網點(即可轉成有線的調制信號)的作用；MCU(3)是異地單元,也起中繼作用(距離近的可以不用)；MCU(4)和MCU(5)也是異地單元，但它能起無線電發射和接收作用；MCU(6)～MCU(N)是監測傳感器。在這兩種型式中，總線型結構具有抗干擾能力強、可靠性高、現場調機方便和造價低等優點。其中Geomation公司的2370型、IDA等系統可接入電式和頻率式傳感器。

(2)人工或半自動化數據采集裝置人工或半自動化數據采集儀可在現場測讀傳感器的測值，或用筆記本電腦采集。其中，差動電阻式采集儀主要有SQ-2型數字電橋、XJ型數字式電阻比檢測儀、ZJ型數字式和PSM-R型電阻比檢測儀等；鋼弦式采集儀主要有SDP-3型鋼弦溫度測試儀和GPC-1型袖珍式鋼弦頻率測定儀等。

2.2數據管理系統

水利水電工程大壩可埋有幾百個、幾千個甚至上萬個傳感器。如長江三峽水利樞紐建筑物就埋設約一萬多個傳感器，其采集數據每年達幾百萬個，并隨著觀測年限的增加，數據將越來越多，對這些海量數據必須進行科學有序地管理，以便為分析評價系統提供可靠的信息。數據管理系統的核心是數據管理軟件和應用軟件。

2.2.1數據庫管理軟件平臺在大、中型水利水電工程中，目前常用的數據庫管理系統有Oracle、Sybase、Informix以及SQLServer等4大類。其中以Oracle和Sybase數據庫在中國應用最廣。而Sybase為單進程、多線索結構，即通過單進程的多重通路來同時服務于多用戶，提高內存的有效使用率，便于優先程序的查詢。因此，Sybase數據庫無論在總體結構、功能和特性等方面都有較大優勢。本文作者開發和研制的7個大型水電工程的數據(或信息)管理及專家綜合評價系統，主要采用了Sybase數據管理系統。在小型水利水電工程中，目前常用的數據庫管理系統有DBase，Foxbase和Foxpro等。而Foxpro為用戶級數據庫系統,目前采用較多。

2.2.2數據庫邏輯模型檢測的目的是分析評價工程的安全狀況。因此，根據分析評價的需要，數據庫的邏輯模型包括工程檔案、原始數據、整編數據和生成數據等4個分庫(見圖4)。

(1)工程檔案分庫該分庫管理工程概況以及與工程安全有關的設計、施工資料等.

(2)原始數據分庫管理監測資料的原始數據，包括物理量(電阻、電阻比、電感、電容、頻率等)和監測效應量(變形、揚壓力、滲流量、應力應變和溫度等)，并應保證原始數據的真實性。

(3)整編數據分庫依據有關標準和規范，對原始數據進行誤差識別和轉換；按結構單元和監測項目進行整編，包括測值統計表及其過程線圖，以及特征值(如最大值、最小值等)和環境量(如水位、氣溫、降雨、地下水位等)的統計等；對測值進行初步分析，初步識別異常值以及復測；編制日報、月報和年報，其中，日報是刊錄測頻高(每日一次或數次)的自動化監測系統的數據。

(4)生成數據分庫對監測資料分析和反分析的成果，結構和滲流分析和反分析的成果，以及與工程安全有關的設計、施工和運行的專家知識等進行管理，為工程安全分析評價提供定性和定量的依據。主要包括大壩或各結構單元在各荷載組合工況下的應力和位移、壩體溫度場、壩體和壩基滲流場(等勢線和流線)；位移和揚壓力的力學規律計算值；各測點的統計模型，變形測點和空間位移場的確定性模型和混合模型；變形、應力和揚壓力的監控指標；歷次異常或險情的分析評價成果等。

2.2.3應用軟件根據數據庫的邏輯模型,在數據庫的軟件平臺上，開發和研制數據庫的應用軟件，主要包括：

(1)菜單編程對數據庫的菜單和各個分庫的菜單等編制應用程序。可以采用下拉式或全屏幕式。

（2)原始數據管理的應用軟件包括與采集系統相聯的通訊軟件；按結構單元和測控裝置將傳感器監測的物理量(電阻、電阻比、電感、電容和頻率等)或數字量(變形、滲壓、滲流量、應力應變和溫度等)編制成圖表的軟件。

(3)整編數據管理的應用軟件包括誤差識別和處理程序；將物理量轉化為數字量(應變轉化為應力，以及測控裝置沒有轉換為數字量的物理量)；按結構單元，將數字量及其相應環境量編制整編成圖表的軟件；初分析軟件；編制日報、月報和年報的軟件等。

(4)生成數據管理的應用軟件包括對監測資料分析和反分析成果、結構和滲流分析和反分析成果，以及有關專家知識等，并編制成相應圖表的軟件。

2.3分析評價系統[3]

對水利水電工程監測和監控的目的是，依據監測資料和相應的專家知識，對工程的安全狀況作出綜合分析和評價。因此，完整的現代測控系統必須包括分析評價系統.其功能是依據監測資料、結構、滲流等分析和反分析成果，以及與工程安全有關的設計、施工、運行管理、法規和規劃等專家知識，對監測資料進行分析和評價，從中尋找異常值或不安全因素，并對此進行成因分析和輔助決策等。因此，分析評價系統應包括資料評價、綜合檢查分析、觀測檢查、物理成因分析、專家綜合診斷和輔助決策等部分，其結構和流程分別見圖5和圖6。

2.3.1資料評價應用時空分布、力學規律、監控模型、監控指標、日常巡查和關鍵問題等6類評判準則，對監測值進行分析評判，從中識別異常值或不安全因素。

2.3.2檢查分析對異常值或不安全因素，通過同一部位的同類監測量、相關監測量和環境量的綜合分析(或相關分析)檢查，從中識別引起異常值或不安全因素的成因。如由觀測引起的，則進入觀測檢查；是由結構和荷載引起的，則進入物理成因分析。

2.3.3觀測檢查對由觀測引起的異常測值，首先檢查觀測記錄，然后檢查采集系統。對觀測記錄錯誤的測值宜進行刪除或修改；對監測采集系統引起的異常測值，在排除故障后重測并進行修正。

2.3.4物理成因分析對由結構和荷載引起的異常值或不安全因素，首先檢查環境量(或外因)有無產生特殊荷載工況。若有，則分析壩基異常(包括變形、穩定和應力等)成因，然后分析建筑物異常(變形、應力、裂縫等)成因，當穩定和強度滿足安全要求時，則“異常”或“不安全因素”是由荷載引起的，為結構調整所致,所以屬基本正常。若無特殊荷載工況，則反分析壩基和壩體的計算模型和計算參數等；然后，正演分析監測量,若與實測值一致，則為計算條件改變而引起的；并復核壩基和壩體的穩定和強度，若滿足安全要求，則雖為結構引起，但尚屬基本正常；若穩定和強度不滿足安全要求，則為異常或險情，隨即進入輔助決策。若分析不出物理成因，則進入專家綜合診斷。

2.3.5專家綜合診斷對異常或不安全因素的疑難雜癥，即難以分析成因的，進行專家綜合診斷，包括對其影響因素和安全度的專家綜合評判。

2.3.6輔助決策依據異常或險情的程度，首先提出報警級別，然后提出輔助決策的建議。其中報警級別分三級，一級為險情，二級為異常，三級為局部異常。輔助決策建議包括運行控制水位和補強加固處理措施的建議等。

2.3.7支持庫群為了給以上分析評價提供定量依據，該系統還包括數據庫、方法庫、知識庫和圖庫等支持庫群。

(1)數據庫主要管理監測資料及其分析和反分析成果，與工程安全有關的設計、施工和運行資料等。

(2)方法庫依據安全分析評價需求，方法庫主要包括監測資料分析和反分析軟件包，結構和滲流分析軟件包,綜合分析和評價程序，以及輔助決策程序等。如本文作者給多座水利水電工程開發的分析評價系統中，共設置40個程序。其中，監測資料分析和反分析軟件包有監測資料預處理、資料分析和反分析等22個程序；結構和滲流分析軟件包有規范法的應力和穩定分析，有限元靜力、動力以及粘彈性和粘彈塑性分析等13個程序；綜合分析和評價包括影響因素和安全度評價等2個程序；輔助決策包括報警、洪水反調節等3個程序。從而，總體上能滿足安全分析和評價的定量分析需要。

(3)知識庫包括專家語言的定量化知識,隱蔽薄弱部位的設計和施工的專家知識，歷次安全定期檢查以及異常或不安全因素的分析評價成果等。

(4)圖庫包括圖形庫和圖像庫。其中，圖形庫包括分析和評價過程中的各類圖表；圖像庫包括分析評價結論的多媒體演示等。

2.3.8分析評價的人工智能技術為了實現分析評價的人工智能化，分析評價系統采用正向推理、反向推理、混合推理和元控制等4種技術。其中，正向推理為已知問題的事實，在知識集中尋找匹配知識，反復循環直至找到有解結論；反向推理為已知或假設結構，從知識集中尋找匹配的解，反復循環，直至找到匹配的解；混合推理為融合正向和反向推理的原理，先正向后反向或先反向后正向；元控制是將元知識(即知識的知識)構成元知識庫，以求解問題的目標。

2.4計算機及通訊網絡技術

由于高新測控技術是將數據采集、信息管理和分析評價融匯在一起的龐大系統工程，必須在現代計算機及通訊網絡技術的支持下才能實現。

2.4.1計算機網絡拓撲結構常用的拓撲結構有總線形、星形和樹形等(見圖7)。其中，總線形結構為網絡所有結點連在通信總線上；星形結構為網絡所有結點連接在中心結點上，由中心結點負責數據處理和交換；樹形結構為自頂而下的層次化的擴展式結構，頂部結點為根結點，連接2個以上結點的稱為支節點，以下為端結點，以根結點為網絡核心、支結點為子網絡中心、端結點為面向用戶的桌面。

一般大中型水利水電工程結構單元(如壩段)較多、布置的測點也較多，宜用總線形；對省局(廳)或大網局，由于所屬水利水電工程較多，分布也廣，而需要由局中心控制時，宜用星形結構，其中一個結點為一座水利水電工程；對特大型水利水電工程.如三峽工程，由于分項工程較多，宜用樹形結構(見圖8)。

2.4.2計算機通訊網絡平臺單個的水利水電工程一般用局域網，可采用高速光纖、載波或微波等網絡通訊。對省網局(廳)或大型水利水電工程需要有外部技術支持的，一般采用廣域網，亦可采用以太網或Intranet網等。

2.4.3計算機工作方式一般采用C/S(客戶機/服務器)方式。其中，服務器主要存儲監測數據以及與工程安全有關的設計和施工等資料，應該有強大的存儲和處理數據的功能；其型號和數量視工程規模、監測項目的多少，由需求分析確定，一般應有雙機或多機熱備份。客戶機主要面向用戶的分析評價和輔助決策等，可由多臺并行計算機完成。

3結語

(1)現代化測控技術應包括數據采集、管理和分析評價等功能，以及完成這些功能的計算機軟硬件環境和通訊網絡環境。

(2)數據采集包括傳感器和測控裝置，完成A/D轉換，以便監測的數字量能遠距離輸送。