魏德榮

（國家能源局大壩安全監(jiān)察中心，浙江杭州，310014）

監(jiān)測方案設(shè)計淺論

魏德榮

（國家能源局大壩安全監(jiān)察中心，浙江杭州，310014）

對監(jiān)測方案設(shè)計的重要性、特性、設(shè)計原則、設(shè)計方法及注意事項進行了分析，供參考。

監(jiān)測；方案設(shè)計；特性

0 前言

監(jiān)測方案設(shè)計年年在做，它有哪些規(guī)律，哪些設(shè)計方法，哪些需要注意的問題，報道不多。為提高監(jiān)測設(shè)計方案的質(zhì)量，對相關(guān)問題進行總結(jié)顯然十分必要。鑒于此，對監(jiān)測方案設(shè)計進行了淺析，借以拋磚引玉。

1 監(jiān)測方案設(shè)計及其特性

監(jiān)測方案設(shè)計是根據(jù)工程安全監(jiān)控、驗證設(shè)計、指導(dǎo)施工或檢驗施工功效等不同目的，用當(dāng)代科學(xué)技術(shù)而制定某種實現(xiàn)目的的方法以及確定最終結(jié)果的形象。它是監(jiān)測設(shè)計中最關(guān)鍵的一個設(shè)計環(huán)節(jié)。

方案是關(guān)鍵。從設(shè)計的全過程來說，方案設(shè)計處于監(jiān)測設(shè)計的第一階段。因為整個監(jiān)測設(shè)計大體上可分為可行性研究階段、招投標(biāo)設(shè)計階段及施工圖設(shè)計階段。根據(jù)DL/T5178-2003《混凝土壩監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》，可行性研究階段主要提出安全監(jiān)測系統(tǒng)的總體設(shè)計專題，招投標(biāo)設(shè)計階段主要是提出監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計文件，施工圖階段主要是提供施工詳圖。可見，設(shè)計方案在可行性研究階段就要提出，以后只是在此基礎(chǔ)上進一步補充、修改、完善、具體化而已。俗話說，設(shè)計是龍頭，方案設(shè)計則是龍頭的龍頭。監(jiān)測方案設(shè)計是否合理，直接關(guān)系到監(jiān)測設(shè)計乃至安全監(jiān)測的成敗。

方案是關(guān)鍵。因為方案設(shè)計中要考慮的因素眾多，監(jiān)測方案設(shè)計是對大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的整體設(shè)計，各個因素的整體考慮，事關(guān)大壩安全監(jiān)測全局。要考慮測點布置、儀器選型、網(wǎng)絡(luò)布設(shè)，要考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和可靠性，要考慮施工方法及相關(guān)施工的協(xié)調(diào)等等，并且，要將一切要素和構(gòu)思統(tǒng)一起來，形成一個完整的與建筑物“十分和諧”的安全監(jiān)測方案。

方案是關(guān)鍵。因為監(jiān)測設(shè)計最難把握的是方案設(shè)計；做方案，難在“無中生有”，難在創(chuàng)新，難在從監(jiān)測的本性出發(fā)，實踐性地進行新的開拓。

因此，監(jiān)測方案設(shè)計不能草率從事，不能馬虎，而應(yīng)兢兢業(yè)業(yè)，反復(fù)推敲，做到精心設(shè)計。

監(jiān)測方案設(shè)計有以下一些基本特性：

（1）目標(biāo)明確，包括主要目標(biāo)和次要目標(biāo)，都比較明確。

（2）監(jiān)測方案是由諸多要素形成的，因此，優(yōu)秀方案不只有一個。設(shè)計師應(yīng)該思想開放、思路開闊、大膽創(chuàng)新，在眾多設(shè)想中擇優(yōu)選用監(jiān)測方案。

（3）監(jiān)測方案設(shè)計是一種創(chuàng)造性的思維勞動，因此，它只能以個人作業(yè)方式進行。在個人方案做出來以后，為避免片面性，再由相關(guān)人員組織討論、分析、修改、補充、完善，并最終確定最佳設(shè)計方案。

（4）監(jiān)測方案設(shè)計是在各種限制條件中進行的，設(shè)計的自由局限在容許的可行范圍內(nèi)。其約束

主要來自科學(xué)技術(shù)原理、當(dāng)前可選儀器設(shè)備、經(jīng)濟、環(huán)保及用戶需求等方面。

（5）監(jiān)測方案設(shè)計是一個“需要-尋找-評價”的反復(fù)過程，它是一種決策性的過程，一種將當(dāng)代技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)生活中的決策過程，因此，方案設(shè)計須經(jīng)過多次反復(fù)才能確定，有時是小反復(fù)，有時是大反復(fù)。

2 監(jiān)測方案設(shè)計的基本方法

監(jiān)測方案設(shè)計的基本方法主要有兩類：由整體到局部的設(shè)計方法和由局部到整體的設(shè)計方法。前者是主要方法，后者為輔助方法。

2.1 由整體到局部的設(shè)計方法

由整體到局部的設(shè)計方法是按由粗到細的原則，從監(jiān)測系統(tǒng)的功能關(guān)系和被監(jiān)測建筑物結(jié)構(gòu)入手，首先提出總體設(shè)計，然后一步一步地深入，由“粗線條”到細節(jié)部分，用比較的方法，反復(fù)修改，逐步完成方案設(shè)計。這是監(jiān)測方案設(shè)計的主要方法，該方法的關(guān)鍵是“抓大放小”，抓大關(guān)系，各個環(huán)節(jié)不拘泥于細節(jié)，不具體化，較粗略，從而把握全局。

由整體到局部的設(shè)計要求在設(shè)計中抓重點，突出重點。因為建筑物要監(jiān)測的部位、要監(jiān)測的項目可以數(shù)不勝數(shù)，如果不突出重點，安全監(jiān)測將無法進行。當(dāng)前，只有通過仔細分析，找出影響大壩安全或能敏感反映大壩安全狀況的監(jiān)測內(nèi)容和關(guān)鍵部位，進行有重點的、有針對性的監(jiān)測設(shè)計，由粗到細，實施少而精的監(jiān)測。

由整體到局部的設(shè)計要求把握全局進行監(jiān)測設(shè)計。大壩安全問題是一個四維時空問題，用有限的測點對它進行監(jiān)控的時候，在突出重點的同時，還需兼顧全面，從監(jiān)控工程的安全出發(fā)，分層次設(shè)置監(jiān)測斷面，形成監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，從而實現(xiàn)對大壩完整的監(jiān)控。

“由整體到局部”的方案設(shè)計有以下兩個主要階段。

2.1.1 總體設(shè)計階段

總體設(shè)計首先從被監(jiān)測的建筑物開始，接著就是把安全監(jiān)測系統(tǒng)的功能、規(guī)模和建筑物的形狀、大小進行有機的結(jié)合，初步確定監(jiān)測管理中心站、監(jiān)測管理站和監(jiān)測站的數(shù)量和位置，同時確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這里，關(guān)鍵是“抓大”，抓“粗線條”，不拘泥于細部，不具體化，著眼于大關(guān)系。

2.1.2 單項設(shè)計階段

單項設(shè)計是在總體設(shè)計的基礎(chǔ)上深入、細化，是將總體設(shè)計細化到各個細節(jié)部分。這一步工作，應(yīng)當(dāng)從位移監(jiān)測設(shè)計入手，而且應(yīng)當(dāng)是位移監(jiān)測設(shè)計為主。這樣既理順了關(guān)系，又突出了重點。單項設(shè)計的主要工作是測點和監(jiān)測站的配置設(shè)計，以及測點與監(jiān)測站的連接設(shè)計。這一步需要經(jīng)過反復(fù)比較、反復(fù)修正才能完成。

2.2 由局部到整體的設(shè)計方法

由局部到整體的設(shè)計方法是由單項監(jiān)測項目這種局部單項入手，先做單項設(shè)計，然后根據(jù)被監(jiān)測建筑物的形體及業(yè)主的要求，按功能關(guān)系，運用技術(shù)手段將各個細部天衣無縫地組合起來，完成整個監(jiān)測系統(tǒng)的方案設(shè)計。這種設(shè)計方法在監(jiān)測系統(tǒng)更新改造及監(jiān)測系統(tǒng)完善化中較常采用。

由于有了規(guī)范、有了以往的監(jiān)測設(shè)計資料，做單項設(shè)計并不難。由局部到整體的設(shè)計方法的關(guān)鍵是如何把已確定了的各個單項細節(jié)拼接起來，拼接時需要注意以下幾點：

（1）滿足功能連接；

（2）滿足各種傳感器和采集裝置之間的技術(shù)連接；

（3）滿足經(jīng)濟適用要求。

拼接組合各個單項監(jiān)測裝置時，主要的方法是“網(wǎng)絡(luò)接入”法。

3 監(jiān)測方案設(shè)計的步驟

監(jiān)測方案設(shè)計是一個反復(fù)進行的過程，這個過程主要經(jīng)歷以下四個步驟：了解需求→確定功能→構(gòu)思參數(shù)→過程保證。

這四個步驟相互體現(xiàn)了設(shè)計的宗旨，前一個對后一個表示“設(shè)計要達到什么”，后一個對前一個表示“設(shè)計將如何達到它”。第一步是了解用戶需求，明白了設(shè)計要達到什么，比如設(shè)計一個穩(wěn)定、可靠及適用的自動化監(jiān)測系統(tǒng)。接著是第二步確定功能，將用戶需求轉(zhuǎn)化為功能需求，將用戶自動化系統(tǒng)的要求轉(zhuǎn)化為自動數(shù)據(jù)采集功能、自動通信功能、存儲功能、報警功能、自檢功能、防雷功能、報表

制作功能等等功能目標(biāo)，回答設(shè)計將如何達到用戶要求。第二步確定功能后，對第三步又提出了設(shè)計要達到什么的問題，為了滿足確定了的功能，第三步需要構(gòu)思設(shè)計方案，確定設(shè)計參數(shù)，以表達設(shè)計將如何達到它。這時，設(shè)計師需要根據(jù)以往的經(jīng)驗構(gòu)思出一個解決方案并確認一系列設(shè)計參數(shù)，比如監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)置幾層、幾個監(jiān)測站、幾個采集單元、采用什么布置型式、什么連網(wǎng)型式、幾個監(jiān)測斷面、幾個測點布置、儀器精度、系統(tǒng)的平均無故障工作時間，等等。第三步確認設(shè)計參數(shù)之后，對第四步又提出了設(shè)計要達到什么的問題，為了滿足這些設(shè)計參數(shù)，第四步需要構(gòu)思一個具體的實施辦法和一系列保證措施，如儀器選型、可靠性設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計，等等。

方案設(shè)計初稿出來后，緊接著是評審。根據(jù)評審結(jié)果，有時又得反復(fù)以上步驟。

這就是監(jiān)測方案設(shè)計的基本步驟。為了做好監(jiān)測方案設(shè)計，需要對每一步有充分的認識。

第一步，在大壩安全監(jiān)測過程中，不斷地產(chǎn)生著各種各樣的需求。需求是設(shè)計的開始。設(shè)計師的任務(wù)就是運用科學(xué)知識來滿足人們的需求。滿足需求是設(shè)計工作的出發(fā)點、核心和歸宿。設(shè)計中遇到的很多問題都可以歸結(jié)于對用戶的需求不清。需求不清常常導(dǎo)致設(shè)計失敗。因此，設(shè)計過程中最重要的一步是明確用戶的需求，理解用戶的需求。然而，明確用戶需求并不是一件容易的事，設(shè)計師務(wù)必下功夫，加以詳細的調(diào)查，理清楚一條條清晰而明確的用戶需求，絕不模棱兩可。還需要區(qū)分主要需求和次要需求，次要需求是有關(guān)設(shè)計方案的具體需求，次要需求太多將導(dǎo)致設(shè)計方案成為某座電站監(jiān)測系統(tǒng)的翻版。次要需求可以在設(shè)計過程中與用戶進一步商恰。

第二步，設(shè)計師需要將用戶全部需求用功能性的詞語表達出來，明確設(shè)計目標(biāo)，包括主要目標(biāo)和次要目標(biāo)。這一步是對最終設(shè)計的概括描述，因此，要做到用戶需求一個不漏。在這個過程中，必須使用獨立公理來做出正確的設(shè)計決策。獨立公理是指功能需求必須始終保持相互獨立，不相互矛盾。如果功能不相互獨立，設(shè)計將極為困難。監(jiān)測系統(tǒng)的功能可以分為實用功能和審美功能，在滿足主要實用功能的同時，還要關(guān)注審美功能，做到儀器設(shè)備布置有序，各種線路井井有條，令人賞心悅目，給大壩增添生氣、靈氣。

第三步，監(jiān)測系統(tǒng)的功能明確后，隨即進入創(chuàng)造性的概念設(shè)計，構(gòu)思設(shè)計參數(shù)。概念設(shè)計是一種形象思維方法。由局部到整體的方法設(shè)計時，因局部功能較少，通過形象思維，由功能轉(zhuǎn)為確認設(shè)計參數(shù)也就比較容易；當(dāng)按由整體到局部的方法設(shè)計時，有許多必須滿足的功能，涉及的知識面廣，需要有多元的扎實的功底和智慧，設(shè)計難度較大。

這一步特別提倡創(chuàng)新，但是，創(chuàng)新并不只是潛意識中靈感的閃現(xiàn)，而是在不違背自然規(guī)律和社會道德的前提下，將新技術(shù)、新設(shè)備、新方法、新形象和新趨勢進行思維再創(chuàng)造，是在不斷吐故納新和不斷吸納成功監(jiān)測方案精華的基礎(chǔ)上進行拓展與改造。在創(chuàng)新構(gòu)思的過程中，人們總結(jié)了不少創(chuàng)新方法，這些方法在實踐創(chuàng)新的過程中得到了有效的應(yīng)用，并收到了良好的效果。但這些方法不是金科玉律，不是絕對的選擇，它僅僅提供了一種創(chuàng)新的基本思路。創(chuàng)新構(gòu)思的基本途徑可以分為兩條：一條是有中生新，屬于改造型創(chuàng)新構(gòu)思；另一條是無中生有，從潛意識出發(fā)，挖掘靈感潛質(zhì)，屬于萌發(fā)型的創(chuàng)新構(gòu)思。具體的內(nèi)容見圖1。

圖1 創(chuàng)新構(gòu)思方法Fig.1 Innovation of the design method

第四步，需要根據(jù)所掌握的現(xiàn)代科學(xué)知識和新的監(jiān)測設(shè)施情況，構(gòu)思一個具體的實施辦法和一系列保證措施，使解決方案及一系列設(shè)計參數(shù)得以實現(xiàn)，常用方法有：

（1）做好儀器選型，確定儀器設(shè)施的性能指標(biāo)。

（2）進行可靠性設(shè)計?？煽啃跃褪窃O(shè)計的方案今后運行安全、可靠。為此，不僅要求選擇穩(wěn)定可靠且操作簡便的監(jiān)測方法和高精度儀器設(shè)備，而且要求選擇具有容差設(shè)計的監(jiān)測儀器、具有自查功能的監(jiān)測儀器、具有可維修性的監(jiān)測儀器。對重要的監(jiān)測項目，在監(jiān)測方法使用上考慮兩種方法互校；采用分布式自動化監(jiān)測系統(tǒng)，并且輔以人工監(jiān)測互校，系統(tǒng)具有防雷功能，等等。

（3）進行優(yōu)化設(shè)計。提出優(yōu)化設(shè)計方案。

最后是對設(shè)計方案的評審。評審的意義在于選擇最佳方案。評審的準則是“滿意”，因為最佳方案通常是建立在以“滿意”為準則的基礎(chǔ)之上的。方案評審的內(nèi)容主要有兩個：一個是對設(shè)計構(gòu)想的評審，另一個是對設(shè)計產(chǎn)品的評審。

4 優(yōu)化設(shè)計

所謂優(yōu)化設(shè)計，就是從技術(shù)經(jīng)濟觀點出發(fā)，求取工程問題的最優(yōu)設(shè)計方案。

優(yōu)化設(shè)計方法可分為兩種，一種是現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計方法，另一種是傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法。

現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計是將實際問題加以數(shù)學(xué)描述，形成一組由數(shù)學(xué)表達式組成的數(shù)學(xué)模型（包括設(shè)計變量、目標(biāo)函數(shù)和約束條件），然后選擇一種最優(yōu)數(shù)值計算方法，通過計算機求解，得到一組最佳設(shè)計參數(shù)，即得設(shè)計的最優(yōu)解。

傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計是針對實際問題，提出幾個設(shè)計方案，然后從技術(shù)經(jīng)濟觀點、系統(tǒng)使用角度進行方案比較，取最優(yōu)化的設(shè)計方案。由于傳統(tǒng)方法提出的設(shè)計方案有限，因此，所得最優(yōu)設(shè)計方案通常是相對的。

大壩安全監(jiān)測設(shè)計由于要求測點的布置、儀器的選用較為重要，約束條件較為寬松，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測站的設(shè)置常常聽從業(yè)主的意見，因此，當(dāng)前尚難于進行數(shù)學(xué)描述，難于建立數(shù)學(xué)模型，難于采用現(xiàn)代優(yōu)化設(shè)計方法，仍然采用傳統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方法。

大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)量大面廣，設(shè)計中通常將整個系統(tǒng)按以下三個層次進行優(yōu)化設(shè)計：最優(yōu)測點（傳感器）布置設(shè)計、最優(yōu)采集單元布置設(shè)計和最優(yōu)組網(wǎng)設(shè)計。

4.1 最優(yōu)測點及傳感器的布置設(shè)計

測點及傳感器的布置設(shè)計優(yōu)化的目標(biāo)是尋求適合于監(jiān)測目的的最少測點和最佳傳感器。

4.1.1 測點布置

測點布置優(yōu)化原則：突出重點，兼顧全面；一點多用，統(tǒng)籌安排。

4.1.2 傳感器選型

傳感器的選擇對自動化監(jiān)測系統(tǒng)來說至關(guān)重要，它直接關(guān)系到數(shù)據(jù)的采集精度和系統(tǒng)運行的可靠性，所以應(yīng)盡量選擇性能好的傳感器。監(jiān)測儀器選型優(yōu)化的目標(biāo)是尋求適合于監(jiān)測目的的最簡單和最可靠的儀器設(shè)備。

傳感器選型優(yōu)化原則：傳感器精度高、靈敏度高，且穩(wěn)定、耐久、可靠，具有足夠的量程，滿足監(jiān)測的需要；傳感器結(jié)構(gòu)簡單、密封性好、元器件質(zhì)量高、堅固耐用，埋設(shè)安裝方便，受施工干擾??；能在惡劣環(huán)境下正常工作；出現(xiàn)故障易于查找原因，易于修理或更換；性價比好。

4.2 最優(yōu)采集單元布置設(shè)計

采集單元的布置優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)是尋求適合監(jiān)測目的的較少采集單元和最佳采集單元。

4.2.1 采集單元的布置

采集單元布置優(yōu)化原則：采集單元分散性原則（分散設(shè)置在靠近傳感器的地方）、區(qū)域性原則（同類傳感器相對集中）。

4.2.2 采集單元的選型

采集單元是在線采集系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，主要用于對系統(tǒng)中各類傳感器進行數(shù)據(jù)采集、分析處理、存儲和傳輸。它直接關(guān)系到數(shù)據(jù)的采集速度、采集精度和系統(tǒng)運行的可靠性，所以應(yīng)盡量選用性能優(yōu)越的采集單元。

采集單元選型優(yōu)化原則：具有較好的兼容性，可接受來自傳感器的頻率信號、電流信號、電壓信號、電感信號和電容信號；具有完善的數(shù)據(jù)采集功能；數(shù)據(jù)采集具有多種方式，且精度高、速度快；具有自查、自診斷功能；防雷及抗干擾性好；可靠性高；可維護性好。

4.3 最優(yōu)組網(wǎng)設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的布置優(yōu)化設(shè)計的目標(biāo)是尋求適合監(jiān)測目的的、既安全、方便又經(jīng)濟的傳輸網(wǎng)絡(luò)。

（1）網(wǎng)絡(luò)布置。網(wǎng)絡(luò)布置其實是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次的安排及各個層次的網(wǎng)絡(luò)布置，其中結(jié)構(gòu)層次的安排又決定于監(jiān)測站（網(wǎng)絡(luò)管理單元）的布置。

網(wǎng)絡(luò)布置優(yōu)化原則：采用主從結(jié)構(gòu)的分層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)適應(yīng)工程及使用要求；通信方式應(yīng)適應(yīng)工程實際；采集系統(tǒng)滿足測點數(shù)量及一定的集中度；“監(jiān)測中心”及“監(jiān)測站”的軟件及硬件滿足工程需要，并滿足防雷及防斷電需要。

（2）網(wǎng)絡(luò)選型。網(wǎng)絡(luò)選型優(yōu)化原則：傳輸速度快、可靠性高、服務(wù)性好、使用業(yè)績好、性價比高。

5 方案設(shè)計中幾個需要注意的問題

5.1 方案設(shè)計前，需要做好資料收集工作

資料是否準備充分關(guān)系到能否縮短設(shè)計時間、降低設(shè)計成本、保證監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計質(zhì)量等一系列問題，因此，要及時收集與設(shè)計相關(guān)的資料。

（1）收集設(shè)計任務(wù)書。這是第一步，任務(wù)書中有監(jiān)測目的、監(jiān)測內(nèi)容及監(jiān)測規(guī)模，同時應(yīng)了解業(yè)主的基本意圖，可為方案設(shè)計找到主線。

（2）收集工程資料。有關(guān)大壩的設(shè)計圖紙、設(shè)計報告都需要收集，并要了解大壩結(jié)構(gòu)分析成果、水力學(xué)計算成果，了解相關(guān)的科研成果，詳細地利用資料進行深入分析，掌握工程主要問題是做好監(jiān)測方案設(shè)計的根本。

（3）收集同類工程的監(jiān)測設(shè)計資料。分析它們的規(guī)模、功能、總體結(jié)構(gòu)以及細部構(gòu)造等等，找出它們的成功和不足之處，為方案設(shè)計提供借鑒。最好能去有關(guān)水電站進行一次調(diào)研。

（4）收集監(jiān)測設(shè)備資料，特別是最近最新的設(shè)備資料，包括通信網(wǎng)絡(luò)資料。監(jiān)測設(shè)備不僅僅是監(jiān)測系統(tǒng)的外形，更重要的是采集監(jiān)測資料的工具，因此需要考慮它的時代性及先進性。

5.2 方案設(shè)計中要時刻把握住安全監(jiān)測的功能要求

安全監(jiān)測的功能要求體現(xiàn)了安全監(jiān)測的目的。監(jiān)測設(shè)備、監(jiān)測儀器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、軟件配置等都是實現(xiàn)監(jiān)測目的的手段，方案設(shè)計中要時刻把握住安全監(jiān)測的功能要求。不能為設(shè)計而設(shè)計，更不能不顧實際進行抄襲。因此，安全監(jiān)測的功能要落實到測點的布置上，如何以有限的測點實現(xiàn)監(jiān)測的功能要求；安全監(jiān)測的功能要落實到儀器選型上，如何選擇穩(wěn)定、可靠、精度滿足要求、操作簡單、維護方便的儀器；安全監(jiān)測的功能要落實到網(wǎng)絡(luò)設(shè)置上，如何使網(wǎng)絡(luò)既準又快地傳遞上、下雙方信息；安全監(jiān)測的功能要落實到軟件配置上，如何通過軟件使系統(tǒng)發(fā)揮更好的監(jiān)測功能?？傊桨冈O(shè)計中要時刻把握住安全監(jiān)測的功能要求，不忘安全監(jiān)測的目的。

5.3 發(fā)揮團隊優(yōu)勢，嚴格按產(chǎn)品流程運行，確保設(shè)計方案質(zhì)量

在監(jiān)測方案設(shè)計過程中，由于各種問題的本質(zhì)和現(xiàn)象并非十分清楚，容易為假象所蒙蔽，加上設(shè)計人員的業(yè)務(wù)水平、工作水平所限，設(shè)計中難免有錯誤發(fā)生。因此，必須發(fā)揮團隊優(yōu)勢，嚴格按產(chǎn)品流程運行，及時做好前期設(shè)計工作的校核和審查，確保設(shè)計方案質(zhì)量。對于重要的工程，不僅要事后審查，而且可事前向有關(guān)專家進行咨詢，以確定設(shè)計思路；對于大的工程，事中也可組織匯報會、討論會，避免設(shè)計中走彎路。

6 結(jié)語

（1）監(jiān)測方案設(shè)計是監(jiān)測設(shè)計中最關(guān)鍵的一個設(shè)計環(huán)節(jié)，它處于監(jiān)測設(shè)計的第一階段，如果說設(shè)計是龍頭，方案設(shè)計則是龍頭的龍頭。監(jiān)測方案設(shè)計是否合理直接關(guān)系到監(jiān)測設(shè)計乃至安全監(jiān)測的成敗。

（2）監(jiān)測方案設(shè)計的基本方法主要有兩類：由整體到局部的設(shè)計方法和由局部到整體的設(shè)計方法。前者是主要方法，主要用于新壩設(shè)計；后者為輔助方法，主要用于老壩的更新改造。

（3）監(jiān)測方案設(shè)計有以下基本特性：

①優(yōu)秀的設(shè)計方案不只有一個；

②方案設(shè)計只能以個人作業(yè)方式進行。在個人方案做出來以后，為避免片面性，再由相關(guān)人員組織討論、分析、修改、補充、完善，并最終確定最佳設(shè)計方案；

③監(jiān)測方案設(shè)計是一種決策性的過程，一種將當(dāng)代技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)生活中的決策過程，因此，方案設(shè)計需要進行優(yōu)化設(shè)計，須經(jīng)過多次“需要-尋找-評價”的反復(fù)過程才能確定，有時是小反復(fù)，有時是大反復(fù)。

（4）監(jiān)測方案設(shè)計是一個反復(fù)進行的過程，這個過程主要經(jīng)歷以下四個步驟：了解需求→確定功能→構(gòu)思參數(shù)→過程保證。這四個步驟體現(xiàn)了設(shè)計的宗旨，前一個對后一個表示“設(shè)計要達到什么”，后一個對前一個表示“設(shè)計將如何達到它”。

（5）方案設(shè)計中需要注意以下問題：

①方案設(shè)計前，需要做好資料收集工作，相關(guān)資料收集越全越好；

②方案設(shè)計中要時刻把握住安全監(jiān)測的功能要求；③發(fā)揮團隊優(yōu)勢，嚴格按產(chǎn)品流程圖運行，確保設(shè)計方案質(zhì)量。 ■

[1]DL/T 5178-2003,混凝土壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國電力出版社,2003.

[2]DL/T 5259-2010,土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國電力出版社,2010.

[3]DL/T 5211－2005,大壩安全監(jiān)測自動化技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國電力出版社,2005.

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[5]Nam Pyo Suh著.公理設(shè)計——發(fā)展和應(yīng)用[M].謝友柏,袁小陽,徐華,董光能,等譯.北京:機械工業(yè)出版社,2004.

[6]樊超然.工業(yè)設(shè)計概論[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社, 2005.

[7]黃志堅.工程技術(shù)基本規(guī)律與方法[M].北京:國防工業(yè)出社,2004.

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[10]王德厚,劉景僖,華錫生.三峽工程安全監(jiān)測系統(tǒng)儀器布置優(yōu)化研究[J].長江科學(xué)院院報,2001,18(5):73-75,83.

[11]王德厚,楊栽和.三峽工程安全監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次優(yōu)化研究[J].長江科學(xué)院院報,1997,14(3):23-26,34.

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The paper analyzed the design of the monitoring scheme in aspects such as its importance, characteristics,design principles and method as well as points for attention.

monitoring;scheme design;characteristic

TV698.1

A

1671-1092（2014）04-0001-05

2014-04-04

魏德榮（1941-），男，浙江嵊州人，教授級高級工程師，從事大壩安全檢查及監(jiān)測信息研究工作。

Title:Design of the monitoring scheme//by WEI De-rong//Large Dam Safety Supervision Center of Na?tional Energy Administration