大坝在线监测系统方案

圆山科技智能在线监测系统之大坝在线监测系统杭州圆山科技有限公司地址：杭州市西湖区紫萱路158号西城博司2-1604电话：[phone]传真：[phone]邮箱：[e-mail]网址：、概述..........................................................................................................................12、监测内容..................................................................................................................13、系统构成..................................................................................................................23.1系统功能.........................................................................................................33.2系统特点.........................................................................................................44、监测系统主要设备介绍..........................................................................................45、圆山科技方案........................................................................................................115.1主要案例列举...............................................................................................145.2圆山科技方案设计流程...............................................................................145.3圆山科技项目运作设计流程.......................................................................15圆山科技智能监测系统大坝在线监测系统11、概述水电站大坝的安全，不仅直接影响电厂自身效益，更与下游人民的生命财产、国民经济发展和生态环境密切相关。随着电子技术的发展、数字通讯技术的推广应用，为监测自动化提供了保障。目前，全国电力系统的大坝监测自动化已全面展开，并朝网络化、实用化方向发展。2、监测内容主要监测项目如下表所示:表1大坝监测项目综合表1情况，大坝监测总结起来可分以下几大部分。1）变形监测大坝变形是水电站大坝的重要监测项目。又可分为水平位移和垂直位移2个子项。大坝变形监测设备可选择引张线、GPS、固定式测斜仪、静力水准仪等2）渗流监测大坝渗流也是水电站大坝的重要监测项目之一。又可分为渗透压力和渗流量2个子项。混凝土坝的观测设施设在基础廊道,扬压力每个坝段1个测点;渗圆山科技智能监测系统大坝在线监测系统2流量测点根据排水沟集水情况确定,一般能测出分区流量和总量。土石坝的渗流量都在坝趾渗水汇集处观测,渗压测点则根据具体坝型布置在坝体浸润线下面或趾板后等部位。此外,大坝的左右两岸山坡还设置地下水位观测项目,以便监测绕坝渗流情况。大坝渗流监测主要采用设备为渗压计。3）裂缝监测坝体表面裂缝的监测，主要采用裂缝计。4）应力应变监测大坝应力应变等内观项目是水电站大坝的一般性观测项目，只有一些重要测点才纳入自动化监测,很多中低坝都已停测或封存这类观测项目。应力应变等内观项目在大坝施工阶段应用较为普遍，常用的监测设备有埋入式应变计、钢筋计等。3、系统构成大坝在线监测系统主要有以下几部分组成：1)数据感知部分（各监测指标各类型传感器）；2)数据采集部分（采集单元）；3)数据传输部分（有线、无线）；4）控制分析部分（监控中心软件、显示）。系统拓扑结构示意图见图1.圆山科技智能监测系统大坝在线监测系统3图1大坝监测系统拓扑图3.1系统功能1）实现对大坝重要运行数据的实时采集、传输、计算、分析。2）直观显示各项监测数据，监测数据的历史变化过程及当前状态。3）一旦出现紧急情况，系统能及时的发出预警信息。4）可实现安全监测信息的多级共享。感知系统采集系统传输系统控制分析系统监测及采集单元振弦采集仪数字采集仪集线器WIFI3GGPRS无线传输 有线传输 打印机管理服务器数据库监测系统软件GPS静力水准仪固定式测斜仪变形监测渗流监测裂缝监测应力应变渗压计裂缝计应变计钢筋计锚索计轴力计圆山科技智能监测系统大坝在线监测系统45）可实现安全预警信息的发布。3.2系统特点1）数据采集快可根据客户的要求进行指定时间采集、按时间表采集等各种采集方式；2）监测精度高YS大坝监测系统都采用长期应用证明稳定的国内、国外传感器、保证了监测精度；3）硬件层次少系统组成简单、结构清晰、运行稳定、维护方便；4）分析手段多能生成各种报表、曲线、图片5）信息发布快能对监测数据进行初步的分析和简单的评价，并可根据事先设定的预警值进行报警，报警可实现手机短信、邮件、声光报警器等方式。4、监测系统主要设备介绍1、GPSN200接收机内置OEMStar单频板卡，该板卡是加拿大NovAtel公司推出的一款高性能低成本的GNSS接收板卡，是目前市场上体积最小、功耗最低、可支持GPS+GLONASS的高精度、高灵敏度、高稳定性的板卡。N200型GPS主要技术参数如下：功能指标位置精度垂直：5mm＋1ppm；水平：3mm＋1ppm（基线5km之内）通讯接口2个RS-232通信口首次定位时间热启动：35s；冷启动：65s重捕获时间L1：1.0s（典型值）输入电压9～32VDC输入时间精度20ns灵敏度-80～-105dBm（天线输入电平）工作温度-40℃～+75℃湿度95%无冷凝圆山科技智能监测系统大坝在线监测系统52、静力水准仪静力水准仪沉降监测系统是由静力水准仪、数据采集仪、数据通信电缆、数据采集软件等组成，通过监控室内监控主机控制数据的采集，并可进行数据的分析、整理等工作。静力水准仪是由一系列智能液位传感器及储液罐组成，储液罐之间由连通管连通。基准罐置于一个稳定的水平基点，其他储液罐置于标高大致相同的不同位置，当其他储液罐相对于基准罐发生升降时，将引起该罐内液面的上升或下降。通过测量液位的变化，了解被测点相对水平基点的升降变形。主要有以下配件组成：静力水准仪传感器、静力水准仪储液罐、静力水准仪支架、静力水准仪通液管、浮球。1)YS-250系列静力水准仪（国产）主要技术参数测量范围(mm)：50-400分辨力(mm/F)：≤0.25温度测量范围（℃）：-20~80温度测量精度（℃）：±0.12）9675连通管式沉降计（原装进口）主要技术指标量测范围：150mm,300mm,600mm,1000mm(1m)操作温度：-20℃至+80℃精确度：±0.1%F.S.灵敏度：0.025%F.S.长度x外径：680mmx100mm(300mmType)固定架尺寸：160mmx140mmx10mm3、YS-420固定式测斜仪YS-420型硅微式固定倾斜仪用在常规便携式测斜仪难于现场测读的场合以及各种岩土体及钢结构的数据远传式变形监测，广泛适用于长期埋设在水工建筑物或其他混凝土建筑物（如港口岸边）、高层建筑、地下建筑物、隧道收敛、桥拱体收敛变形、岩土边坡内部或表面等，测量基础或结构物倾斜后垂直方向水平圆山科技智能监测系统大坝在线监测系统6位移（变形）或水平方向沉降（隆起）变位等。本型号产品具有多种结构形式，更辅以不同的安装附件可充分满足各种不同的安装需要。性能特点1.水平、垂直表面安装，钻孔分层安装，隧道收敛、桥拱变形监测，使用范围广；2.长期稳定，高防水性能；3.单轴、双轴测量，可任意选取。4.采用硅微差分工作原理，灵敏度、精度高，不受温度影响。5.传感器采用差分信号输出，提高了产品的灵敏度，并显著减小共模噪声。电路中采用16位精密的连续自校准的A/D转换器，充分保证倾角传感器的精度。特别指出的是在485输出接口加有浪涌吸收电路，防止雷电感应、静电脉冲，同时对接口的热拔插起到了很好的保护作用，传感器更加稳定、可靠。主要技术参数功能详细指标标准量程±15°测量精度≤0.1%F.S灵敏度＜10弧秒（±0.005mm/m）温度范围-20~+80°C供电电压12V输出电压±3V@±10°直径×长度＆32×187mm耐冲击2000g4、渗压计1)9500振弦式渗压计（原装进口）9500系列振弦式水压计由一组振弦式感应组件固定于不锈钢圆柱体内两端。一组电磁线圈用来激发钢弦的振动，透过测量钢弦的振动频率即可以用校正系数推算出作用于感应组件上的压力值，从而实现对水压力的的监测。本产品主要用于监测诸如水利设施、基础工程、挡土墙、水坝、堤防、深开挖基地、隧道与垃圾掩埋场等结构物的水压力。本系列产品外壳使用不锈钢打造，具有良好圆山科技智能监测系统大坝在线监测系统7的坚硬度、韧性与耐蚀性(耐强酸、耐强碱、耐盐蚀)，可使用于堤防、鱼塭、海埔新生地等严苛环境。详细规格产品型号：9500A(标准型)/9500B(低压型)/9500C(细长型)/9500D(尖头型)量测范围A：175KPa/350KPa/700KPa/1000KPa(1MPa)量测范围B：70KPa/175KPa量测范围C：350KPa/700KPa/1000KPa(1MPa)量测范围D：70KPa/175KPa/350KPa/700KPa/1000KPa(1MPa)最大量测范围：额定量测范围x2倍长度x外径：131.5x19mm(9500A标准型)/127x25.5mm(9500B低压型)：125x11.5mm(9500C细长型)/185x32.5mm(9500D尖头型)感应线长度材质：3m(24AWG-4芯)PE外被覆-高压防水电缆线操作温度：-20℃至+80℃非线性：0.5%F.S.灵敏度：0.025%F.S.精确度：±0.1%F.S.滤石孔径：50～60μm感应频率范围：1200～3500Hz测读仪档位：B(VW-403/404/405)2)YS-320系列孔隙水压力计(国产)YS-320系列孔隙水压力计适用于长期埋设在水工结构物或其它混凝土结构物及土体内，测量结构物或土体内部的渗透(孔隙)水压力，并可同步测量埋设点的温度。渗压计加装配套附件可在测压管道、地基钻孔中使用。振弦式渗压计全不锈钢结构，可方便的放置在需要测量的狭小部位。振弦式渗压计具有智能识别功能。孔隙水压力计是一种感受压力并将其压力转换为与压力成一定关系的频率信号输出的装置。其典型结构由压力感应膜、振弦、电磁激振与信号拾取装置、密封外壳和屏蔽电缆等组成。其二次仪表是振弦频读数仪。主要技术参数圆山科技智能监测系统大坝在线监测系统85、表面应变计1）YS-110表面应变计（国产）YS-110型振弦式应变计广泛适用于长期安装在水工建筑物或其它混凝土结构物（如梁、柱、桩基、挡土墙、衬砌、墩以及基岩等）表面，测量埋设点的线性变形（应变）与应力，同时可兼测埋设点的温度。加装配套附件可组成钢板计、无应力计等多种测量应变的仪器。主要技术参数如下规