AVR和振弦式滲壓計的大壩監(jiān)測系統(tǒng)設計

針對楊埕水庫運行管理的現(xiàn)狀,結合圍堤安全監(jiān)測系統(tǒng),詳細闡述了振弦式滲壓計結構、原理及安裝過程和注意事項,并通過對水庫圍堤壩體、壩基及圍堤建筑物的長期準確監(jiān)測和原始數(shù)據(jù)采集,有力保障了楊埕水庫的穩(wěn)定、安全運行,為解決滄州東部地區(qū)飲水安全問題提供了有效的技術支撐。

水電站大壩滲流量直接關系到大壩的安危。如何對監(jiān)測所用的滲壓計進行檢驗,選擇性能良好,能長期提供準確、可靠參數(shù)的滲壓計至關重要。以往,滲壓計檢驗都是逐個進行,費時費工,誤差大,效率低。運用連通器制成的連通多元扣緊裝置解決了此問題。主要是利用帕斯卡密閉液體均等傳遞壓強原理,設置多個互相連通的滲壓計孔位,單位時間同時完成多個滲壓計的檢測,有效地提高了檢驗的精度和工作效率。

本文通過對趙山渡水庫大壩現(xiàn)狀運行監(jiān)測系統(tǒng)評價及近年來所觀測資料分析,發(fā)現(xiàn)大壩監(jiān)控系統(tǒng)存在監(jiān)測布置、設施不完備、監(jiān)測精度低等諸多不足之處,提出對現(xiàn)大壩監(jiān)測系統(tǒng)進行更新改造的建議。

針對滲壓自動化監(jiān)測系統(tǒng)運行環(huán)境惡劣、可靠性要求高的特點，設計了基于振弦式傳感器的大壩滲壓自動化監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)的硬件部分以lpc2368fbd為主控制器，集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)顯示、電源管理于一體。闡述了振弦式傳感器的工作原理與特性；介紹了大壩滲壓自動化監(jiān)測系統(tǒng)的硬件、軟件結構和設計思想；詳細分析了數(shù)據(jù)采集電路的設計原理與實現(xiàn)過程。將該系統(tǒng)樣機在實驗室進行了測試和試運行，頻率測量精度達±1％；信號和電源防雷擊和抗電磁干擾功能強；具有l(wèi)cd液晶顯示功能，可直接顯示采集數(shù)據(jù)，且體積小、造價低，適應現(xiàn)場惡劣環(huán)境。

針對滲壓自動化監(jiān)測系統(tǒng)運行環(huán)境惡劣、可靠性要求高的特點,設計了基于振弦式傳感器的大壩滲壓自動化監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)的硬件部分以lpc2368fbd為主控制器,集數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)顯示、電源管理于一體。闡述了振弦式傳感器的工作原理與特性;介紹了大壩滲壓自動化監(jiān)測系統(tǒng)的硬件、軟件結構和設計思想;詳細分析了數(shù)據(jù)采集電路的設計原理與實現(xiàn)過程。將該系統(tǒng)樣機在實驗室進行了測試和試運行,頻率測量精度達±1%;信號和電源防雷擊和抗電磁干擾功能強;具有l(wèi)cd液晶顯示功能,可直接顯示采集數(shù)據(jù),且體積小、造價低,適應現(xiàn)場惡劣環(huán)境。

!"#$"%&$’"()*+!""#·$!!!"#$%"&’%"&( 大壩是水電站最主要的水工建筑物，與其它工 程結構一樣，也存在著失事的可能性。國務院頒布 的《水庫大壩安全管理條例》第十九條明確規(guī)定，大 壩管理單位必須按照有關技術標準，對大壩進行安 全監(jiān)測和檢查；對監(jiān)測資料應當及時整理分析，隨 時掌握大壩運行狀況。發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象和不安全因素 時，大壩管理單位應當立即報告大壩主管部門，及 時采取措施。我國大中型水電站基本上都建有大壩 安全監(jiān)測系統(tǒng)，但不同程度存在觀測設施年久失 修、設備陳舊落后、觀測精度低等問題，沒有很好地 起到監(jiān)視大壩工作性態(tài)的作用。究其原因，這些問 題與設計、施工、運行各環(huán)節(jié)的質量把關不嚴和管 理不到位有直接關系。因此，《水電站大壩運行安全 管理規(guī)定》（以下簡稱《規(guī)定》）中對新建工程的高壩 或監(jiān)測系統(tǒng)復雜的中、低壩，要求對監(jiān)測系統(tǒng)進行 專項設計、專項審查、專項驗收；對

趙山渡引水樞紐工程具有向溫州等地供水以及防洪、灌溉的重要作用,應加強安全監(jiān)測工作,確保大壩安全運行,但工程目前存在監(jiān)測設施不完備、監(jiān)測精度低等問題,已不能滿足現(xiàn)代管理的要求。在對大壩監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)狀及運行評價的基礎上,設計更新、改造現(xiàn)監(jiān)測系統(tǒng)的方案,該方案能實時、有效地監(jiān)控大壩的運行情況。

gps技術在大壩安全監(jiān)測中的運用,有效提高了大壩檢測的準確性,相對于傳統(tǒng)的監(jiān)測方法,大大提高了效率,降低了監(jiān)測成本。采用gps技術對松塔水電站大壩測點布置、監(jiān)測儀器及測量數(shù)據(jù)采集與處理等進行變形觀測。

青山水庫因滲流于2002年進行除險加固。為監(jiān)測水庫主壩變形狀態(tài),采用tca2003型全站儀進行變形監(jiān)測,并建立主壩變形自動化監(jiān)測系統(tǒng)。為最大限度地發(fā)揮全站儀使用精度,在青山水庫變形監(jiān)測工作基點、變形標點布設、基點及標點墩設計、強制對中裝置選型、棱鏡及全站儀定位裝置的設計及制作、棱鏡保護裝置的設計、制作及安裝等方面,既考慮了規(guī)范要求,同時兼顧了全站儀工作特點和便于操作、管理的工程要求。

結合二灘大壩監(jiān)測自動化系統(tǒng)現(xiàn)狀,詳細敘述了二灘大壩監(jiān)測自動化系統(tǒng)改造的基本情況,探討水電站大壩監(jiān)測自動化系統(tǒng)如何進一步提高穩(wěn)定性和可靠性、減少人工工作量、滿足電廠現(xiàn)代化管理的要求。

4月7日，隨著華電福建古田溪水電廠四級大壩監(jiān)測系統(tǒng)改造工程通過驗收并投入試運行，該廠自90年代初在省內率先開展大壩自動化監(jiān)測系統(tǒng)改造以來，終于全面完成全廠一至四級大壩以及高頭嶺土壩監(jiān)測系統(tǒng)自動化改造這標志著該廠大壩監(jiān)測系統(tǒng)全面具備自動化、數(shù)字化、信息化管理條件。

2008年"5.12"地震導致碧口大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)受損嚴重。本文簡要介紹碧口大壩自動化安全監(jiān)測系統(tǒng)恢復改造工程及成果,并詳細說明多種技術改造方案。通過采用靜力水準儀監(jiān)測雙向引張線液面,實現(xiàn)了精確穩(wěn)定的雙向位移監(jiān)測自動化;通過gsm無線通信與rs485有線通信同步工作,提升了系統(tǒng)工作的全面性和適用性;通過三級防雷措施,保證了系統(tǒng)的安全可靠運行。多種方法的使用和技術改造及實際應用表明,改造方案具有先進性和實用性。

針對目前礦用刮板輸送機減速器工況信息監(jiān)測手段比較匱乏的現(xiàn)狀,提出了基于avr單片機的刮板輸送機減速器監(jiān)測系統(tǒng)設計方案,分析了減速器監(jiān)測點的選擇,詳細介紹了監(jiān)測系統(tǒng)硬件平臺構成和軟件功能設計,實現(xiàn)了對減速器溫度、油位、冷卻水壓力與流量等關鍵參數(shù)的實時監(jiān)測,結果表明,該系統(tǒng)具有可實施性,系統(tǒng)的實時性和可靠性較高。

白石水庫大壩安全監(jiān)測除壩體滲流觀測采用人工外,其它觀測項目均實現(xiàn)自動化觀測。文中主要介紹了白石水庫大壩監(jiān)測系統(tǒng)的設計原則、各測點的布置情況,以及觀測儀器和設備的埋設與安裝。

引子渡水電站大壩監(jiān)測項目有大壩表面垂直水平變形、壩體內部垂直水平位移、橫縫及周邊縫變形、面板應力應變、滲流滲壓監(jiān)測等;水庫于2003年4月下閘蓄水,已運行近一年。通過對大壩安全監(jiān)測初步成果進行分析,對設計進行總結并提出建議。

新立城水庫大壩滲流安全監(jiān)測系統(tǒng)設計——本文對新立城水庫大壩滲流安全監(jiān)測系統(tǒng)的布點及所選用的設備進行了綜合比較和研究，通過合理選擇設備保證了大壩監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定運行．具有可操作性?！　?/p>

　白石水庫大壩安全監(jiān)測除壩體滲流觀測采用人工外,其它觀測項目均實現(xiàn)自動化觀測。文中主要介紹了白石水庫大壩監(jiān)測系統(tǒng)的設計原則、各測點的布置情況以及觀測儀器的埋設與安裝。

介紹了小溶江水利樞紐安全監(jiān)測系統(tǒng)設計原則及變形、壓力、滲漏、溫度、應力應變等主要監(jiān)測項目及監(jiān)測設備的布置,并論述了監(jiān)測系統(tǒng)的自動化設計。

安全監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展對水庫大壩安全監(jiān)測的作用至關重要.以汾河水庫大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)設計及安全監(jiān)測儀器安裝埋設為例,對水庫大壩安全監(jiān)測自動化技術要點進行了淺析.

湖北黃龍灘大壩建成至今已運行了三十多年,監(jiān)測項目不完善,監(jiān)測精度低,為實現(xiàn)對大壩及水工建筑物進行全天候、全方位的監(jiān)測,對大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)實施了自動化改造。工程改造后,從根本上解決了大壩觀測項目設置不完善、觀測精度差、周期長、受外界因素影響大等問題,實現(xiàn)了實時掌握大壩的安全運行狀況。

礦井地表水文數(shù)據(jù)的監(jiān)測存在兩個關鍵問題,一是遠距離數(shù)據(jù)的傳輸問題,二是監(jiān)測儀表的供電問題。利用西門子手機模塊tc35i和時鐘定時芯片,控制低功耗avr單片機和手機模塊的工作時間,有效的解決了這兩個問題。同時用labview設計的上位機監(jiān)控界面簡單明了,能顯示實時數(shù)據(jù),分析數(shù)據(jù)走勢曲線,進行預警處理;利用labsql與數(shù)據(jù)庫的連接,完成數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡共享,使該監(jiān)控系統(tǒng)可以方便的成為整個煤礦監(jiān)控系統(tǒng)中的一個網(wǎng)絡節(jié)點。實際運行結果表明,該系統(tǒng)操作簡單,可控性好,可靠性高。

豐滿大壩激光自動化監(jiān)測系統(tǒng)始建于1985年,采用單板機控制。2003年進行升級改造,采用ccd攝像頭接收,通信采用rs-485總線。由于受當時軟硬件條件限制,目前軟件及硬件比較落后,另外自動化系統(tǒng)已運行近10年,已超出使用壽命。需進行全面改造。