大壩安全監(jiān)測信息化管理及應(yīng)用探討

楊康

摘要：大壩作為我國古代勞動人民智慧的結(jié)晶，在滾滾的歷史長河中發(fā)揮著它自己的作用，依河流而建的大壩，不僅可以防止洪水泛濫，還可以在干旱時灌溉農(nóng)田，戰(zhàn)爭年代大壩、河堤也是重要的戰(zhàn)略目標(biāo)，所以保護(hù)大壩安全的重要性毋庸置疑，本文就以大壩安全監(jiān)測為出發(fā)點(diǎn)，提出了信息化管理的設(shè)計概念、應(yīng)用，并介紹了信息化管理下的快速反應(yīng)機(jī)制。

關(guān)鍵詞：大壩;安全監(jiān)測;信息化管理

對大壩進(jìn)行安全監(jiān)測，是維護(hù)大壩安全性工作中最為重要的一環(huán)，監(jiān)測員需要經(jīng)常到大壩建設(shè)現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地考察，肉眼觀看的同時，也需要運(yùn)用各種精密儀器對大壩的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)檢查，一旦發(fā)現(xiàn)危險指標(biāo)，立刻上報，并對大壩進(jìn)行專項(xiàng)維護(hù)，把危險扼殺在萌芽之中，全力保證大壩的安全。

1、大壩安全信息管理系統(tǒng)的設(shè)計

每一座大壩從發(fā)布批文到成功建立需要經(jīng)歷許多環(huán)節(jié)，比如對要建設(shè)大壩的區(qū)域進(jìn)行地質(zhì)考察，設(shè)計出合適的建設(shè)方案，施工建成后的測試等環(huán)節(jié)，所以對大壩的監(jiān)測進(jìn)行信息化管理，不能只包括建成之后的監(jiān)測，還要包括大壩從無到有所有的過程，需要對設(shè)計成果、監(jiān)測實(shí)施、監(jiān)測數(shù)據(jù)、環(huán)境信息等多方面信息進(jìn)行采集管理，以確保大壩的安全性。

1.1設(shè)計成果管理。對大壩的設(shè)計成果進(jìn)行信息化管理，是對大壩的安全檢測進(jìn)行信息化管理的基礎(chǔ)，這里的設(shè)計成果應(yīng)該包含大壩建設(shè)過程中及日后維護(hù)管理過程中的諸多細(xì)節(jié)，比如大壩所在地區(qū)土地質(zhì)量、大壩的各項(xiàng)詳細(xì)數(shù)據(jù)、大壩的建筑材料、施工團(tuán)隊、設(shè)計工程師等詳細(xì)信息，還應(yīng)該包括大壩日后管理維護(hù)過程中材料以及大壩各項(xiàng)數(shù)據(jù)的變化。

1.2監(jiān)測實(shí)施管理。在工程師完成大壩建設(shè)方案設(shè)計之后，建筑公司應(yīng)完全按照設(shè)計圖紙要求建造大壩，監(jiān)測部門應(yīng)派出專業(yè)工作人員，對大壩總體工程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，認(rèn)真記錄各項(xiàng)數(shù)據(jù)，保證在大壩運(yùn)行期間對各項(xiàng)資料進(jìn)行檢查，大大增強(qiáng)了大壩的安全監(jiān)測效果。

1.3監(jiān)測數(shù)據(jù)管理。在進(jìn)行信息化管理過程中需要建立一個完備的資源信息庫，里面應(yīng)該包括大壩建設(shè)和運(yùn)行過程中的各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選整合等處理，制成方便快捷的圖形、表格、文檔等儲存信息的模式，并且應(yīng)該處于實(shí)時更新狀態(tài)，對大壩的資源信息完全處在掌控之中，有利于今后對各項(xiàng)信息的變更、對比、調(diào)用和檢查。

1.4環(huán)境信息管理。在信息化管理的過程中，大壩周圍的環(huán)境信息也應(yīng)在信息管理的范圍之內(nèi)，包括大壩周圍的地質(zhì)信息，大壩附近河流的水文信息，以及大壩所在區(qū)域的氣象信息，將收集到的環(huán)境信息資源進(jìn)行比對分析，之后再與大壩建設(shè)過程中的各項(xiàng)資源進(jìn)行對比，找出危險信息，確保大壩安全。即使有問題出現(xiàn)，也可以在第一時間找到解決方法。

2、大壩安全監(jiān)測信息化的應(yīng)用

信息化管理的資源信息庫一旦成功運(yùn)行，大壩的安全就有了強(qiáng)力保障，在信息化管理建設(shè)過程中的各項(xiàng)成果，以及實(shí)際應(yīng)用都在說明這項(xiàng)措施的正確性。其中對于險情的預(yù)警系統(tǒng)是最為重要的應(yīng)用。

2.1監(jiān)測成果展示。

隨著科技的發(fā)展，信息化數(shù)字平臺給了安全監(jiān)測的信息化管理成果一個展示的機(jī)會，專業(yè)人員可以根據(jù)收集到的大壩建設(shè)過程中的各種信息資源，運(yùn)用仿真模塊，建立一個以大壩為中心方圓數(shù)百里的仿真模型，將監(jiān)測成果直觀的展現(xiàn)在人們面前，還可以通過計算機(jī)編程對各種突發(fā)事故比如洪水進(jìn)行人工模擬，進(jìn)行安全評估，經(jīng)過對比分析總結(jié)其中的不足，并加以更正，對大壩未來的發(fā)展情況進(jìn)行系統(tǒng)模擬，對各種安全項(xiàng)目進(jìn)行細(xì)致分析，將今后發(fā)生危險的概率降至最低。

2.2分析評價以及預(yù)警系統(tǒng)

進(jìn)行信息化管理可以將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過各種數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析整合，建立仿真模型，可以運(yùn)用軟件與其他大壩資源相對比，進(jìn)行風(fēng)險評估，對大壩抵御危險的能力有一個清楚的認(rèn)識。信息化管理還可以大大提高對危險的預(yù)警能力，比如通過對仿真模型的研究，可以確定大壩的抗洪能力，在汛期通過與氣象系統(tǒng)相結(jié)合，可以確定大壩是否需要加固維修?；颈苊饬藳Q堤這種重大災(zāi)害的發(fā)生。

3、快速反應(yīng)機(jī)制

相比其他管理模式，信息化管理擁有獨(dú)具特色的快速反應(yīng)機(jī)制，這得益于信息化管理的技術(shù)優(yōu)勢，以及大大簡化的工作流程，還有對建設(shè)過程中的完備方案設(shè)計體系。這些方面一同為信息化管理提供了建立優(yōu)勢的基礎(chǔ)。

3.1技術(shù)優(yōu)勢

隨著科技的發(fā)展，老一套的安全檢測管理體系已經(jīng)不再像從前一樣適用。新興的信息化管理體制在如今這個信息化得到大大發(fā)展的時代擁有得天獨(dú)厚的適應(yīng)條件，大量且繁雜的數(shù)據(jù)處理有各種應(yīng)用軟件代替，反映給人們的是經(jīng)過處理的更加直觀且易懂的數(shù)據(jù)材料，信息化管理可將監(jiān)測部門的各個體系聯(lián)合起來，在大壩安裝的實(shí)時檢測設(shè)備可以讓各個部門享受到第一手資料，如果一個部門管轄的方面出問題，其他部門可以快速做出反應(yīng)，消除潛在危機(jī)。

3.2工作流程

大壩的振動頻率等方面的數(shù)據(jù)，是大壩安全監(jiān)測的主要內(nèi)容，信息化管理系統(tǒng)的快速反應(yīng)機(jī)制就表現(xiàn)在大壩上安裝了實(shí)時監(jiān)測振動的設(shè)備，并且將設(shè)備與系統(tǒng)處理器相連，各個監(jiān)測部門實(shí)現(xiàn)資料共享，主要的工作流程大致主要是監(jiān)測設(shè)備先行發(fā)現(xiàn)大壩異常振動，并將其傳輸?shù)礁鱾€部門的資源處理器之中，對異常振動進(jìn)行分析，同時異常的振動信息將啟動報警系統(tǒng)，工作人員察覺到報警之后根據(jù)系統(tǒng)給出的異常振動分析結(jié)果，派遣專業(yè)工作人員進(jìn)行實(shí)地勘測，監(jiān)測員工發(fā)現(xiàn)異常進(jìn)行修繕處理。

3.3強(qiáng)震動安全監(jiān)測方案設(shè)計

對大壩進(jìn)行強(qiáng)震動安全檢測是整個安全檢測環(huán)節(jié)中重要的組成部分，一個強(qiáng)震動安全檢測系統(tǒng)，主要包含強(qiáng)振動監(jiān)測子系統(tǒng)和視頻監(jiān)控子系統(tǒng)兩大部分，先由強(qiáng)震動監(jiān)測子系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)推送至共享服務(wù)器，服務(wù)器對新數(shù)據(jù)進(jìn)行校對，查看預(yù)警指標(biāo)是否超過限制，如沒有超過限制，則結(jié)束檢測，如超過限制則將數(shù)據(jù)推送至監(jiān)測數(shù)據(jù)自動化采集子系統(tǒng)進(jìn)行自動選測。之后將數(shù)據(jù)推送至安全監(jiān)測數(shù)據(jù)庫，之后進(jìn)行專業(yè)數(shù)據(jù)模型統(tǒng)計，然后生成報告輸出。

4、結(jié)束語

對大壩進(jìn)行安全檢測，信息化管理擁有許多常規(guī)管理措施不具備的手段，可以在事故發(fā)生之前給出警示，基本杜絕了大型事故的發(fā)生，為大壩安全提供了充足保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]袁蕭麗，袁耀坤.安全監(jiān)測自動化在水庫大壩中的功能與作用[J].河南水利與南水北調(diào)，2018（11）：69.

[2]周啟，譚界雄，高全，張玉炳，阿旺次仁.大壩安全監(jiān)測資料整編分析報告自動生成系統(tǒng)[J].人民長江，2019（11）：215.

[3]周小錄，劉毅，劉貴平，向南.跨流域水電站群大壩安全集控系統(tǒng)中的通用遠(yuǎn)程采集協(xié)議研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2019（02）：169

（作者單位：葛洲壩測繪地理信息技術(shù)有限公司）