王麗蕊

摘? ? 要：就目前我國水利水電事業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀來看，水利工程的建設(shè)在技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，并且逐漸的成為人們生活以及社會經(jīng)濟建設(shè)的重要組成部分。大壩在水利水電工程當(dāng)中是非常重要的一部分，它具有非常重要的作用。為此，如何能夠保證壩體安全，是大壩能夠正常運行的首要問題。隨著我國水利事業(yè)的高速發(fā)展，自動化技術(shù)在大壩的運行管理中將逐漸被采用，文章就自動化技術(shù)在大壩安全監(jiān)測當(dāng)中的應(yīng)用為中心而展開討論和分析。

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù);大壩變形監(jiān)測;應(yīng)用研究

1? 引言

大壩在水利水電工程當(dāng)中是非常重要的一部分，因為它具有非常重要的作用。大壩不僅可以攔洪蓄水，還可以進行起到灌溉、改善航運環(huán)境等作用，從而推動經(jīng)濟發(fā)展。現(xiàn)如今，我國的水利水電事業(yè)的發(fā)展情況比較良好，大壩的種類也在逐漸的增多，但是大壩會隨著時間的推移受到自然和壩體自身原因等因素的影響而產(chǎn)生變形，給壩體安全帶來隱患。因此，為保證大壩的安全，如何做好變形監(jiān)測工作是一個非常重要的問題。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，自動化技術(shù)在水利工程中也逐漸被采用，大壩變形監(jiān)測自動化程度逐漸提高。

2? 自動化技術(shù)在大壩變形監(jiān)測的作用以及影響

大壩通常情況下會受到荷載、自然災(zāi)害等條件的影響發(fā)生一定程度的變形，嚴(yán)重了會造成潰壩，從而影響工程的安全運行，甚至?xí)ο掠蔚娜嗣裆敭a(chǎn)造成危險。因此大壩的變形監(jiān)測工作非常重要，也是非常必要的。以往的大壩變形監(jiān)測是通過水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀多人配合野外作業(yè)觀測數(shù)據(jù)，回來后再進行相關(guān)的內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)計算，觀測精度不能保障，工作量大，而且費時費力。我國自動化技術(shù)還在不斷的發(fā)展當(dāng)中，自動化的程度還有待提高，但也有部分工程設(shè)施已經(jīng)將其應(yīng)用到工程的管理維護當(dāng)中，尤其是壩體變形監(jiān)測方面，不但省時省力，而且監(jiān)測精度和效果大幅提高。

3? 自動化技術(shù)在大壩變形監(jiān)測中的應(yīng)用

3.1? 全站儀在變形監(jiān)測中的應(yīng)用

用全站儀測量是在大壩變形監(jiān)測當(dāng)中非常實用的一項技術(shù)。全站儀是一種集光、機、電為一體的高新技術(shù)測量儀器，是集水平角、垂直角、距離（斜距、平距）、高差測量功能于一體的測繪儀器系統(tǒng)。全站儀的監(jiān)測準(zhǔn)確性更加高一點，這樣的監(jiān)測技術(shù)在經(jīng)濟上的投入比較少，而且操作起來也比較簡單，但是在人力上的投入比較大，耗費的時間也比較長。因此，由于耗時比較長就會增加環(huán)境對監(jiān)測結(jié)果的影響，比如：路上的非原生石板、石塊、雜草、風(fēng)吹以及其他外界因素等都會造成影響，尤其雨后天晴不宜使用，要防日曬、防雨淋、防碰撞震動，嚴(yán)禁儀器直接照準(zhǔn)太陽。這樣的監(jiān)測方式只適合用于一些部分的小規(guī)模、耗時短的監(jiān)測任務(wù)。

隨著我國在科學(xué)技技術(shù)方面的不斷探索和創(chuàng)新，全站儀在智能化監(jiān)測方面也有了很大的進步，并且這種智能的監(jiān)測技術(shù)使得精準(zhǔn)程度更高。第一是全站儀的的自動化設(shè)計。全站儀的自動化包括很多組成部分，比如全站儀、數(shù)據(jù)處理軟件以及棱鏡等。其中棱鏡的位置在選擇時，需要結(jié)合所處的地形和環(huán)境合理的設(shè)置其位置。第二就是機器人自動化監(jiān)測。這種監(jiān)測方法是讓機器人來進行搜索監(jiān)測工作，這種監(jiān)測方式主要對監(jiān)測環(huán)境條件要求比較低，無論什么樣的監(jiān)測環(huán)境都可以通過機器人來完成，而且在數(shù)據(jù)的記錄上也是非常精準(zhǔn)，可以有效避免出現(xiàn)數(shù)據(jù)上的誤差情況，這種監(jiān)測方式應(yīng)用于大壩的監(jiān)測工作中是非常的方便和實用。在進行監(jiān)測的時候可以不用專門去確定點，隨便的兩點之間設(shè)置一線就可以得出控制點的坐標(biāo)，而且還可以測量平面監(jiān)測點。

3.2? 三維激光掃描監(jiān)測

激光探測就是一種將激光信號轉(zhuǎn)化為一種電信號的監(jiān)測方式。電信號、回波信號會通過掃瞄鏡、聚光鏡搜集獲得。進行測試的站點和被測的點之間的距離是用激光方式來進行測量的，通過激光發(fā)射的時間和最后反折回來接收的時間計算出來，其中也會涉及到速度的計算。在進行搜集的過程當(dāng)中用到的坐標(biāo)是儀器坐標(biāo)，通過一系列的計算之后才得出三維的坐標(biāo)。

隨著三維激光掃描的技術(shù)不斷的發(fā)展，目前這項監(jiān)測技術(shù)還在不斷的發(fā)展當(dāng)中。國外發(fā)明了一種掃描儀，這種掃描儀掃描的點密度會更大一點，甚至可以輕松的達到微米的級別，而且是不需要網(wǎng)格化的，但是這種監(jiān)測方式也有一定問題存在，比如說，這種監(jiān)測就需要大量的數(shù)據(jù)模型，因此，只是適合用在小型的建筑上。技術(shù)原理是通過掃描建筑得到一定的數(shù)據(jù)和信息，該監(jiān)測方式主要是應(yīng)用在一些地質(zhì)災(zāi)害上的監(jiān)測。在大壩的監(jiān)測工作當(dāng)中，如果是對整體進行全面的監(jiān)測，由于工程較大，數(shù)據(jù)量太大，不太適用。

3.3? GPS監(jiān)測的應(yīng)用

GPS監(jiān)測的方式一般是應(yīng)用在比較復(fù)雜一點的地質(zhì)環(huán)境當(dāng)中，這種監(jiān)測方式主要是用衛(wèi)星信號來監(jiān)測位置，不會被通信的條件而影響，在這種的監(jiān)測方式當(dāng)中只要可以使用無線的通信技術(shù)就可以達到監(jiān)測的目的。這項技術(shù)將自動化的監(jiān)測、通訊以及信息技術(shù)結(jié)合在了一起，在數(shù)據(jù)的收集方面做的很好，而且可以快速將數(shù)據(jù)進行整合計算出來。其中的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是一個非常關(guān)鍵的組成部分，因為它連接終端以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，這部分的主要功能是接收數(shù)據(jù)并且將接收到的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化為之前設(shè)定好的格式并存儲在計算機系統(tǒng)當(dāng)中，這些數(shù)據(jù)將作為之后進行數(shù)據(jù)計算和分析的依據(jù)。在大壩安全監(jiān)測當(dāng)中應(yīng)用非常方便，現(xiàn)在也比較多的被應(yīng)用于壩體變形監(jiān)測當(dāng)中。

3.4? 光纖變形監(jiān)測

在大壩的變形監(jiān)測當(dāng)中最常用的監(jiān)測方式就是光纖變形監(jiān)測，并且這項技術(shù)非常方便而且抗干擾能力比較強，監(jiān)測的形式主要是通過光的參數(shù)的變化來進行數(shù)據(jù)的測量。這種監(jiān)測技術(shù)中最重要的就是光纖，它在這項技術(shù)當(dāng)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。在大壩的變形監(jiān)測過程當(dāng)中主要是通過光纖的反射來進行數(shù)據(jù)的搜集。光纖變形監(jiān)測技術(shù)的特點就是感應(yīng)能力非常強，兼容分布式測量。光纖監(jiān)測技術(shù)在我國的大壩建設(shè)當(dāng)中應(yīng)用的已經(jīng)比較普遍，但是技術(shù)還不完善，還需要不斷進行改進和創(chuàng)新。

3.5? 計算機軟件技術(shù)

自動化的技術(shù)一般情況下都離不開計算機技術(shù)的支持，因此，自動化技術(shù)通常是以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)條件進行工作展開的。自動化主要是將不同的數(shù)據(jù)搜集的方式進行了綜合，然后通過計算機進行計算，從而得出最終想要的結(jié)果。就我國目前的自動化變形監(jiān)測發(fā)展的情況來看，數(shù)據(jù)搜集的方式逐漸變多，其中主要是在三維的基礎(chǔ)上進行數(shù)據(jù)的分析，然后得出對大壩變形的監(jiān)測數(shù)據(jù)。還有一種方式是通過計算機技術(shù)的配合可以將大壩的具體狀態(tài)以模型的方式呈現(xiàn)出來，這項技術(shù)對于大壩的監(jiān)測來說是有非常大幫助的，管理人員對大壩的情況就可以更近一步的掌握，從而得出對工程更加合適和更科學(xué)的運行管理、維護手段。

4? 結(jié)束語

總而言之，隨著自動化技術(shù)不斷的發(fā)展和創(chuàng)新，在大壩變形監(jiān)測方面的應(yīng)用會更加的便利。但是，就目前的應(yīng)用情況來看，這些自動化的監(jiān)測技術(shù)還是需要不斷地進行改進和創(chuàng)新，也需要積極的進行宣傳和推廣，讓相關(guān)的工作人員更加清晰的了解應(yīng)用自動化監(jiān)測技術(shù)的好處，并將其應(yīng)用于水庫大壩的管理運行中，達到更安全、精確、快捷地監(jiān)測壩體的變形情況，掌握其變形規(guī)律，保證大壩的安全運行的目的。

參考文獻：

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