王甫洲水利樞紐工程安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)建設項目
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,次要建筑物為4級。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64.40m。土石壩總長18.6km,其中主河床土石壩長1251.51m,最大壩高12.00m。
(1)其監(jiān)測儀器和設施運行年代已久,長達20余年?,F(xiàn)今,觀測設施陳舊、部分設施功能退化、觀測方式均為人工觀測。(共400多個測點)
(2)垂線和引張線系統(tǒng)建于上世紀90年代中后期,所用儀器設備為早期產(chǎn)品,存在儀器精度降低等問題。尤其是引張線溝滲水嚴重,日常觀測及維護較為困難。(見壩頂引張線圖)
(3)內(nèi)觀監(jiān)測設施損壞較為嚴重,截至2019年12月,內(nèi)觀監(jiān)測儀器完好率為68.2%;且部分監(jiān)測項目正逐步缺失。 (見內(nèi)觀監(jiān)測設施圖)
(4)各監(jiān)測項目均采用人工觀測,觀測周期長,工作量大;尤其在高水位期間(汛期),需加密觀測頻次,現(xiàn)場觀測強度更大,難以滿足規(guī)范要求。
2、主要建設內(nèi)容
1)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng):在廠區(qū)新建1套環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),用于監(jiān)測PM2.5、PM10、噪聲、溫度等環(huán)境量。
2)量水堰:當前滲流量監(jiān)測采用容積法。為了實現(xiàn)監(jiān)測自動化,需根據(jù)現(xiàn)場實際設置量水堰,并安裝堰流計,預計布設量水堰及堰流計各1套。
3)數(shù)據(jù)浮標系統(tǒng):在庫區(qū)合適部位增設1套數(shù)據(jù)浮標,用以監(jiān)測流速、流向、水溫、氣溫等。
4)氣象站:在合適區(qū)域各設1個氣象站,用以實時監(jiān)測壩區(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1條水溫測線。
6)縫面開度:現(xiàn)采用游標卡尺對聯(lián)接段縫面開度進行人工觀測,擬在4個結(jié)合縫面各布設測縫計(位錯計)4支,以實現(xiàn)縫面開度自動化監(jiān)測。
3.總體設計方案
1)系統(tǒng)架構組成:①測量系統(tǒng)、②通訊、供電及防雷設備、③監(jiān)測中心管理站及相關軟件;王甫洲水利樞紐工程安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)按現(xiàn)場監(jiān)測站和監(jiān)測管理中心站兩級設置。
2)監(jiān)測管理中心站設置在電廠綜合管理樓。
3)現(xiàn)場監(jiān)測站:現(xiàn)場監(jiān)測站主要分為混凝土壩和土石壩兩部分,其中混凝土壩設置7個現(xiàn)場監(jiān)測站,分別位于原有人工測站處;土石壩設置15個現(xiàn)場監(jiān)測站(分別位于各個浸潤線斷面處)。
對監(jiān)測傳感器進行數(shù)據(jù)采集、存儲、電源管理及監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳和接收監(jiān)測管理站上位機的控 制指令。
4)監(jiān)測管理中心站:監(jiān)測管理中心站負責本工程全部安全監(jiān)測管理工作。監(jiān)測管理中心站是工作站和服務器通過工程安全監(jiān)測管理軟件對現(xiàn)場監(jiān)測站進行自動采集,其它人工測讀的數(shù)據(jù)及所有與工程安全監(jiān)測相關的文檔資料進行集中統(tǒng)一管理,具有監(jiān)測資料的初步分析和發(fā)布功能。
監(jiān)測管理中心為后期建設的襄陽集控中心提供接口,便于襄陽集控中心通過有線通信方式對王甫洲監(jiān)測管理中心進行遠程集控管理。