水電站施工期安全監測自動化技術的應用分析

曹永輝

（葛洲壩測繪地理信息技術有限公司，湖北宜昌 443000）

0 引言

通過儀器觀測和日常巡檢對水電站的壩體、壩肩、近壩區岸坡和周邊環境進行持續觀測，并對測量結果進行觀察和評判，再通過數據計算和資料分析建立模型，評估水電站工程的現有工作狀態，預測水電站的未來狀態。通過水電站持續監測，可以迅速發現施工期間的安全隱患，從而保證施工安全，也可以驗證和完善水電站的設計參數與施工技術是否合理，對水電站的后續除險加固設計施工和保證施工安全具有指導意義。通常情況，在進行水電站安全監測工作時，首先要收集水電站的各項參數，然后對水電站參數收集過程中的相關數據進行分析，從而針對分析報告結果判斷水電站現階段的安全狀況，最后根據水電站的安全狀況進行相應的自動化安全監測技術，通過自動化安全監測技術不僅可以實現對壩體安全情況的實時監測，也有利于對壩體本身地理特點的變化規律進行具體的分析，從而有利于下一階段水電站安全監測技術的改進以及施工等。

1 水電站施工期安全監測運行技術存在的不足點

1.1 運行技術監測管理出現的問題

當今社會經濟的快速發展和人們生活質量的不斷提升，人們對于現代化的水利建設要求是逐漸增加，現代化水電站工程項目要求運行技術的安全監測管理把控對策也在不斷提高標準。水電站運行過程中，運行技術所牽涉到的技術交底以及實施和變更等各方面內容，只有全面將這方面內容科學合理地進行監測管理，才能將運行技術的實際運用提高，而這些方面的監測管理工作現階段并不完善，造成一些問題逐漸涌現出來，主要表現有：①在運行監測管理過程中，對于技術交底方面監測管理并不完善，工作人員不能更好地掌握運行技術。水電站工程運行前期很重要的一個環節就是技術交底工作，只有工作人員熟練掌握運行技術才可以根據技術標準開展建設。然而，現階段監測管理的缺少，造成一些工作人員不能更好地掌握技術，有可能會導致運行質量和安全問題發生；②技術實施缺少有效監測管理。在工程項目建設期間，工作人員需要結合技術方案建設，但是因為監測管理沒有落實到位，不能對運行期間的部分技術問題開展有效把控，發生一些運行行為跟技術標準出現不符合的問題，最終造成有關問題發生；③技術變更過程中缺少監測管理。在工程項目建設過程中，因為發生一些問題需要對原來的技術進行一些合理的變更，這就是所謂的技術變更，同樣是工程項目中非常普遍的一種現象，若技術變更監測管理沒有做到位，會導致安全以及成本等各方面的風險發生。

1.2 運行安全監測管理把控出現的問題

對于運行安全監測管理而言，現階段有一些問題造成運行安全監測管理的結果并沒有達到預期水準。總體而言，運行安全監測管理出現的關鍵問題主要表現在：①并沒有對工作人員行為進行有效監測管理。從現階段發展狀況來看，在工程項目運行安全中，對工作人員行為缺少對應的監測管理，造成運行質量以及安全發生問題；②運行安全材料監測管理缺少合理性。工程項目建設中必不可少的就是運行材料，材料直接對工程項目的質量以及成本造成一定影響，若不能合理地對其進行監測管理，就會使工程項目的運行出現安全問題。然而，在現階段運行安全監測管理中，并沒有落實建設材料的儲存監測管理工作，造成一些材料發生質量變化，而沒有辦法正常使用，這樣就會不斷增加工程項目成本，并且在運用過程中也沒有科學使用，材料的浪費情況沒有得到有效把控；③工程項目缺乏信息化監測管理。為了使運行安全監測管理能夠得到很好的成效，就要具備信息化監測管理手段，然而現階段監測管理工作過于局限前期的人力模式以及紙質模式中，缺少使用信息技術監測管理的方法，造成監測管理的效率較低，容易發生問題。

2 分析水電站安全監測自動化相關技術

2.1 云計算參與的安全監測技術

信息技術在新時代里取得的巨大發展和進步，也就意味著在各行各業都會有一定的滲透和參與。在水電站安全監測自動化工作過程中，通過云計算技術的應用，使水電站安全監測系統建設在云端的基礎之上，能夠實現對網絡資源的充分利用，也實現了移動監測的多用戶使用，降低水電站安全監測自動化中的運行成本，并且也大大提高其資源的利用效率。建設在云端基礎上的水電站安全監測自動化系統，其主要部分包括云端的數據庫以及服務器和客戶端等，水電站安全監測自動化系統在云端基礎上，其核心在于云端的服務器，該服務器主要能夠接受無線傳感設備帶來的數據集數據，并能夠實現對該數據的分析以及處理，使處理后的結果全部存儲在云計算系統的云端數據庫。

在云端基礎上建立的水電站安全監測自動化系統，其主要功能能夠根據客戶端進行操作，對傳輸的水電站相關參數信息數據進行處理，該數據可以通過多種方式來進行展示，視頻信息以及圖形信息都可以通過該客戶端實現傳輸。而且該數據監測也是實時進行的，能夠實時監測水電站安全性的相關參數以及數據，對數據庫的歷史數據也可以實現重復處理和分析，并且以一定的周期年限來進行整體處理。對數據庫歷史數據的處理和分析，其意義在于與現階段的收集數據形成一種對比，得出水電站安全相關參數的變化規律，從而能夠預判未來的發展趨勢，實現高效的危險預警以及水電站安全事故的應急處理。

2.2 無線傳感設備支持的安全監測自動化技術

無線傳感設備在水電站安全監測工作中的投入，使其監測系統主要包括三大部分，分別負責對水電站相關參數的數據采集，對數據存儲以及對收集存儲的數據進行分析。無線傳感設備在現階段是所有自動化監測設備的前端，它不僅能夠實現壩體監測結果數據的收集以及高效的傳輸工作，并且能夠通過新時代的信息技術實現對數據的存儲和處理，并將分析對照之后的結果進行評價和呈現給相關管理工作者，大大提高工作效率和工作質量。無線傳感設備在擺脫有線傳輸的方式之后，不再需要進行鋪設輸電線，該特性不僅方便于安裝工程，而且也擴大無線傳感設備的使用。無線傳感設備能夠實現在一些較為險峻的地勢，也可以安裝相關安全無線傳感監測設備，并且將安裝之后的無線傳感設備組成一個無線監控網絡，實現對水電站整體全方位的安全性監控。傳統的長距離有線傳輸，如果在哪一個階段出現了問題或者損壞，將會影響整體的傳輸效果。而無線傳感設備是通過無線傳輸，不僅大大提高傳輸的效率，而且還可以保證數據的完整性，降低數據傳輸過程中額外因素的影響，從而實現對水電站相關參數數據的精準傳輸。

2.3 通過智能預警裝置進行的水電站安全監測自動化技術

在智能預警設備參與的水電站安全監測自動化技術，其主要特點在于，相比傳統的安全監測自動化技術其監測數據以及預警標準更高，而且在進行安全監測過程中，一旦出現異常情況，能夠在第一時間發出預警，提醒相關工作管理人員進行應急處理。智能預警裝置的預警標準可以通過人為進行設置，在對水電站的安全相關參數的收集之后進行處理，對其實際情況進行分析，將收集到的數據量化成數據指標以及模型等。最后完善其安全綜合統計評價，制定出相應的預警標準，而預警標準的設定不僅僅是對單方面進行設置的，主要包括安全參數中的多個方面進行綜合判斷分析和對比，最后完成工作。通過智能預警設備能夠大大減少安全事故的發生，提高工程的安全性，而且通過智能預警裝置也可以判斷水電站的安全隱患發生規律，有助于下一步的工作完善。

2.4 對日常觀測管理工作進行優化

觀察和管理水電站日常管理工作的關鍵是開展對水電站自動化動態監測工作內容，保證水電站正常運行中的效率和工作質量。水電站在正常運行過程中，有很多具有高度專業技術的技術人員在進行工作，但還必須開始對其進行日常觀測管理，才能顯示其優點，如果啟動自動化動態系列，對水電站進行更全面的測試，可以降低安全事故發生的可能性，有效地降低人力資源費用。在對水電站的日常觀測管理工作過程中，對各種工作的監督和管理要嚴格，要讓所有員工在自己的工作中充分發揮自己的潛力，有效地保證工作質量，在觀察管理工作中發現水電站哪怕一點小問題，也要及時報告和處理。需要專門負責記錄和整理觀察過程中發現問題的人，如果提出了解決方案，就要有效避免這種情況。

3 結語

在水電站施工過程中，其安全監測工作對于工程的穩定運行和開展具有十分重要的意義，為了使水電站能夠在運營期間正常進行，對于安全監測技術的完善也具有一定的現實意義。通過新時代的信息技術和先進科技的融入，使安全監測技術不斷完善和發展，使其更加信息化和智能化，提高安全監測的效率和質量，從而保證水電站施工安全有效地進行。