王甫洲水利樞紐工程安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目
1、工程概況
王甫洲水利樞紐工程等別為Ⅱ等工程,主要水工建筑物為3級(jí),次要建筑物為4級(jí)。主要建筑物包括土石壩(含圍堤)、泄水閘、電站廠房、重力壩及船閘?;炷林亓巫畲髩胃?3.90m,擋水前沿長(zhǎng)64.40m。土石壩總長(zhǎng)18.6km,其中主河床土石壩長(zhǎng)1251.51m,最大壩高12.00m。
(1)其監(jiān)測(cè)儀器和設(shè)施運(yùn)行年代已久,長(zhǎng)達(dá)20余年。現(xiàn)今,觀測(cè)設(shè)施陳舊、部分設(shè)施功能退化、觀測(cè)方式均為人工觀測(cè)。(共400多個(gè)測(cè)點(diǎn))
(2)垂線和引張線系統(tǒng)建于上世紀(jì)90年代中后期,所用儀器設(shè)備為早期產(chǎn)品,存在儀器精度降低等問(wèn)題。尤其是引張線溝滲水嚴(yán)重,日常觀測(cè)及維護(hù)較為困難。(見(jiàn)壩頂引張線圖)
(3)內(nèi)觀監(jiān)測(cè)設(shè)施損壞較為嚴(yán)重,截至2019年12月,內(nèi)觀監(jiān)測(cè)儀器完好率為68.2%;且部分監(jiān)測(cè)項(xiàng)目正逐步缺失。 (見(jiàn)內(nèi)觀監(jiān)測(cè)設(shè)施圖)
(4)各監(jiān)測(cè)項(xiàng)目均采用人工觀測(cè),觀測(cè)周期長(zhǎng),工作量大;尤其在高水位期間(汛期),需加密觀測(cè)頻次,現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)強(qiáng)度更大,難以滿足規(guī)范要求。
2、主要建設(shè)內(nèi)容
1)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng):在廠區(qū)新建1套環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng),用于監(jiān)測(cè)PM2.5、PM10、噪聲、溫度等環(huán)境量。
2)量水堰:當(dāng)前滲流量監(jiān)測(cè)采用容積法。為了實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)自動(dòng)化,需根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際設(shè)置量水堰,并安裝堰流計(jì),預(yù)計(jì)布設(shè)量水堰及堰流計(jì)各1套。
3)數(shù)據(jù)浮標(biāo)系統(tǒng):在庫(kù)區(qū)合適部位增設(shè)1套數(shù)據(jù)浮標(biāo),用以監(jiān)測(cè)流速、流向、水溫、氣溫等。
4)氣象站:在合適區(qū)域各設(shè)1個(gè)氣象站,用以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壩區(qū)氣象信息
5)水溫:在廠房及泄水閘上游面合適部位,各布設(shè)1條水溫測(cè)線。
6)縫面開(kāi)度:現(xiàn)采用游標(biāo)卡尺對(duì)聯(lián)接段縫面開(kāi)度進(jìn)行人工觀測(cè),擬在4個(gè)結(jié)合縫面各布設(shè)測(cè)縫計(jì)(位錯(cuò)計(jì))4支,以實(shí)現(xiàn)縫面開(kāi)度自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。
3.總體設(shè)計(jì)方案
1)系統(tǒng)架構(gòu)組成:①測(cè)量系統(tǒng)、②通訊、供電及防雷設(shè)備、③監(jiān)測(cè)中心管理站及相關(guān)軟件;王甫洲水利樞紐工程安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)按現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站和監(jiān)測(cè)管理中心站兩級(jí)設(shè)置。
2)監(jiān)測(cè)管理中心站設(shè)置在電廠綜合管理樓。
3)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站:現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站主要分為混凝土壩和土石壩兩部分,其中混凝土壩設(shè)置7個(gè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站,分別位于原有人工測(cè)站處;土石壩設(shè)置15個(gè)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站(分別位于各個(gè)浸潤(rùn)線斷面處)。
對(duì)監(jiān)測(cè)傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、電源管理及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上傳和接收監(jiān)測(cè)管理站上位機(jī)的控 制指令。
4)監(jiān)測(cè)管理中心站:監(jiān)測(cè)管理中心站負(fù)責(zé)本工程全部安全監(jiān)測(cè)管理工作。監(jiān)測(cè)管理中心站是工作站和服務(wù)器通過(guò)工程安全監(jiān)測(cè)管理軟件對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)站進(jìn)行自動(dòng)采集,其它人工測(cè)讀的數(shù)據(jù)及所有與工程安全監(jiān)測(cè)相關(guān)的文檔資料進(jìn)行集中統(tǒng)一管理,具有監(jiān)測(cè)資料的初步分析和發(fā)布功能。
監(jiān)測(cè)管理中心為后期建設(shè)的襄陽(yáng)集控中心提供接口,便于襄陽(yáng)集控中心通過(guò)有線通信方式對(duì)王甫洲監(jiān)測(cè)管理中心進(jìn)行遠(yuǎn)程集控管理。