姜 霞

（新疆五家渠市水利管理處，新疆 五家渠831300）

0 引言

猛進水庫大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)是融電子技術、傳感技術、通信技術、遙感遙控技術和計算機技術等于一體、實現(xiàn)大壩安全監(jiān)測的自動化系統(tǒng)。它能夠快速、準確地進行大壩安全參數(shù)測量、數(shù)據(jù)采集和傳輸，并整編和分析資料，減少人為因素的不確定性，因此對水庫的安全運行十分必要。

1 猛進水庫大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的組成

猛進水庫采用了南京水利水文自動化研究所大壩監(jiān)測分所的DG－2000型分布式大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)，其由2部分組成，即分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和大壩安全信息管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)共設7個測控站、1個氣象站、6個監(jiān)測斷面、2個豎直位移監(jiān)測工作基點；大壩安全信息管理系統(tǒng)由管理主機、信息管理軟件等組成，為系統(tǒng)的管理級。

猛進水庫大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的監(jiān)測項目有垂直位移、滲流壓力、上游水位、滲流量及氣象環(huán)境等，通訊方式為超短波通訊。

2 猛進水庫大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)具有的功能

系統(tǒng)所具備的功能主要包括：數(shù)據(jù)采集功能，即巡測、選測和自報測量；顯示功能；操作功能；掉電保護功能；數(shù)據(jù)通信功能；網(wǎng)絡安全防護功能；自檢功能，能對系統(tǒng)各部位運行狀態(tài)進行自檢、自診斷；配備有工程安全監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件，該軟件有在線監(jiān)測、離線分析、數(shù)據(jù)庫管理、安全管理等功能；人工輸入數(shù)據(jù)功能；系統(tǒng)備有與便攜式計算機或讀數(shù)儀通信的接口，能進行人工補測、比測以防止資料中斷；數(shù)據(jù)管理功能；報警功能；備份管理功能；大壩安全文檔管理功能；系統(tǒng)選項配置功能；分析系統(tǒng)接口功能；軟件自動升級功能。

3 猛進水庫大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的運行與維護

3．1 系統(tǒng)運行

3．1．1 監(jiān)測自動化系統(tǒng)的運行

（1）每天進行一次系統(tǒng)巡視，按自報方式運行。施測時間固定不變，一般定為每天上班后0．5h內(nèi)進行。

（2）在汛期高水位、特大暴雨后、某些部位出現(xiàn)異常等情況下，加密測次并采取自動控制方式運行。

（3）在工控機上瀏覽本系統(tǒng)巡測的所有數(shù)據(jù)，檢查數(shù)據(jù)采集情況和數(shù)據(jù)可靠性。個別數(shù)據(jù)、個別測控裝置的部分數(shù)據(jù)未能測得，進行第二次系統(tǒng)巡測或人工補測，直至測得全部數(shù)據(jù)為止。同時進行系統(tǒng)自檢，查明缺測原因，并加以排除。系統(tǒng)自檢不能查明原因，技術人員要到現(xiàn)場檢查，數(shù)據(jù)雖已檢驗合格但本次測值與上次測值相比差值超限，要檢查原因，并采取措施。因系統(tǒng)不正常造成，要盡快對系統(tǒng)中的電纜、設備進行維護或修理。因水工建筑物異常造成，要分析近期資料及相關資料，查明異常原因及嚴重性，同時上報有關部門。

（4）電源或通訊因故切斷時，技術人員在電源切斷后一周內(nèi)（如測次增加則允許斷電天數(shù)減少）用筆記本電腦提取暫存在測控裝置中的數(shù)據(jù)，并及時輸入工控機。如電源和通訊在自動巡測第20次以前已恢復，通過工控機提取。

（5）存入工控機的所有監(jiān)測數(shù)據(jù)均為原始監(jiān)測數(shù)據(jù)，定期采用以下方式拷貝保存：存入硬盤；刻錄光盤；打印裝訂成冊歸檔，長期保存。

（6）在信息管理軟件中繼續(xù)處理所有入庫數(shù)據(jù)，進一步研究變化異常的測值，通過相關物理量的比較分析，結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查情況，確定發(fā)生異常的原因，分別處理，及時上報。入庫監(jiān)測成果定期歸檔，以防丟失。定期整理分析監(jiān)測數(shù)據(jù)，提取信息，制表繪圖并編寫報告上報。所有原始實測數(shù)據(jù)全部入庫。自動化系統(tǒng)每半年對部分或全部測點進行一次人工比測。定期檢查主要自動化監(jiān)測設施，汛前、汛后各進行一次全面檢查。校正系統(tǒng)時鐘。系統(tǒng)配置足夠的備品備件。

3．1．2 人工比測和巡視檢查

（1）人工比測的目的是檢查自動監(jiān)測數(shù)據(jù)的正確性。

（2）人工比測與自動化巡測同步，在當次自動化系統(tǒng)巡測后的0．5h內(nèi)進行。

（3）巡視檢查目的是檢查水工建筑物是否出現(xiàn)異常，用以彌補自動化監(jiān)測的不足，運行管理小組要有一人參加。

（4）運行小組對人工比測數(shù)據(jù)和巡視檢查信息進行檢驗，確認無誤后輸入信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。

3．2 系統(tǒng)維護

（1）監(jiān)測自動化系統(tǒng)的維護定期進行，目的是保證系統(tǒng)能穩(wěn)定運行，避免或減少故障，從而保證大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)連續(xù)、可靠。

（2）根據(jù)系統(tǒng)運行時間確定不同的維護周期，試運行期結(jié)束后，正式運行初期2年內(nèi)，每個月進行一次系統(tǒng)維護。正式運行第3～7年，每季度維護一次，對于故障率較高的少數(shù)儀器設備局部加密維護次數(shù)。正式運行第8年根據(jù)系統(tǒng)的運行情況、儀器設備實際老化狀態(tài)確定維護周期。

（3）定期維護按如下步驟進行：由機房到壩頂及輸電線路，按確定的巡視路線對系統(tǒng)內(nèi)的監(jiān)測儀器及其配套裝置、測壓管管口保護、壓力式水位計、測控裝置、防雷器、無線電、電源電纜、工控機、計算機外設／通訊設備及接口、電源消防設備等逐一進行檢查，記錄以上各環(huán)節(jié)的異常或損壞并及時處理。測控裝置內(nèi)的蓄電池是易耗品，2～3年要更換一次。便攜式小儀表每次完成現(xiàn)場測量后應立即充電24h，若較長時間不用，則每月應充電24h。

4 猛進水庫大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)常見故障的維修

4．1 鋼弦式儀器的維修

當鋼弦式儀器損壞時，如儀器埋設在壩體內(nèi)部，只能報損或重新埋設。若儀器安裝在測壓孔內(nèi)，可更換新儀器，重新進行率定，再接入自動化系統(tǒng)，在數(shù)據(jù)采集軟件和信息管理軟件中對該儀器設置作相應的修改。若儀器的線路斷則找到斷頭重新接或更換接線。

4．2 便攜式小儀表的維修

便攜式小儀表有3種類型，如無顯示，可能小儀表蓄電池已壞，更換蓄電池。如開機正常無法測量，交與施工單位維修。

4．3 測控裝置的維修

測控裝置出現(xiàn)故障時會輸出儀器故障類型，應根據(jù)顯示屏上顯示的故障種類及時進行排除。以下是幾種常見的故障現(xiàn)象及處理方法：

（1）若某個模塊的個別測點出現(xiàn)故障，可先檢查該測點儀器是否正常；若儀器正常，可能是該通道上的防雷器或線路有問題，可更換防雷器或檢查線路是否斷，并做相應處理；若有空余通道，也可更換通道進行測量，同時在數(shù)據(jù)采集軟件和信息管理軟件中對該儀器設置作相應修改。

（2）如果某個模塊的所有測點都出現(xiàn)故障，說明該模塊有問題，需要更換模塊。在更換模塊時，應根據(jù)原來的設置，用鍵盤顯示器設定該模塊的地址、類型和測點數(shù)量。

（3）測控裝置內(nèi)無220V電源。首先檢查220V電源有沒有接入測控裝置，其次檢查保險絲有沒有燒壞，再次檢查電源防雷器有沒有被打壞，最后檢查電源轉(zhuǎn)換模塊有沒有被燒壞。

4．4 中央控制裝置及系統(tǒng)線路的維修

中央控制裝置作為大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的中央節(jié)點，內(nèi)配工業(yè)控制計算機，可24h連續(xù)工作。

若系統(tǒng)中某個模塊通訊不正常，先用小鍵盤顯示器到該模塊處檢查其工作是否正常，若模塊工作不正常，則更換該模塊，重新設置該模塊的地址、類型和儀器數(shù)量；若模塊工作正常，則檢查無線電臺是否正常，若不正常則更換電臺。

對系統(tǒng)通訊通?？捎貌蓸映壗K端來調(diào)試，其能看到每一模塊與工控機的通訊狀態(tài)，具體設置由調(diào)試人員在安裝系統(tǒng)時完成，并在計算機桌面上建立快捷方式及檢查的代碼定義。

5 結(jié)語

大壩的安全是關系國計民生的大事，大壩安全監(jiān)測是保證大壩安全、充分發(fā)揮工程效益的重要手段。猛進水庫大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)運行與維護管理是確保系統(tǒng)可靠有效的重要環(huán)節(jié)，同時也是提高系統(tǒng)運行維護水平的必然要求，對總結(jié)猛進水庫大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)自動化經(jīng)驗和探討管理現(xiàn)代化手段具有非常重要的意義。

［1］何勇軍，劉成棟，向衍，等．大壩安全監(jiān)測與自動化［M］．中國水利水電出版社，2008