水利大壩自動化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)方案設(shè)計

1、.WD.WD.WD.小浪底水利大壩安全自動化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計方案目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc448501233 1工程背景 PAGEREF _Toc448501233 h 4 HYPERLINK l _Toc448501234 1.1 工程概況 PAGEREF _Toc448501234 h 4 HYPERLINK l _Toc448501235 1.2 水利大壩監(jiān)測預(yù)警的必要性 PAGEREF _Toc448501235 h 5 HYPERLINK l _Toc448501236 2 區(qū)域地理環(huán)境背景 PAGEREF _Toc448501236 h

2、6 HYPERLINK l _Toc448501237 3大壩安全監(jiān)測系統(tǒng) PAGEREF _Toc448501237 h 7 HYPERLINK l _Toc448501238 3.1監(jiān)測內(nèi)容、方法 PAGEREF _Toc448501238 h 8 HYPERLINK l _Toc448501239 3.2系統(tǒng)組成 PAGEREF _Toc448501239 h 10 HYPERLINK l _Toc448501240 3.2 大壩監(jiān)測工程選點 PAGEREF _Toc448501240 h 11 HYPERLINK l _Toc448501241 3.2.1 監(jiān)測點選擇原那么 PAGER

3、EF _Toc448501241 h 11 HYPERLINK l _Toc448501242 3.2.2 監(jiān)測手段配置 PAGEREF _Toc448501242 h 11 HYPERLINK l _Toc448501243 4 監(jiān)測系統(tǒng)特點和功能 PAGEREF _Toc448501243 h 11 HYPERLINK l _Toc448501244 4.1 系統(tǒng)特點 PAGEREF _Toc448501244 h 11 HYPERLINK l _Toc448501245 4.2 系統(tǒng)功能 PAGEREF _Toc448501245 h 12 HYPERLINK l _Toc4485012

4、46 5 預(yù)警系統(tǒng)建設(shè) PAGEREF _Toc448501246 h 13 HYPERLINK l _Toc448501247 5.1 信息采集監(jiān)測站建設(shè) PAGEREF _Toc448501247 h 13 HYPERLINK l _Toc448501248 5.1.1 前端采集站 PAGEREF _Toc448501248 h 14 HYPERLINK l _Toc448501249 5.1.2 壩體外表位移自動監(jiān)測站 PAGEREF _Toc448501249 h 17 HYPERLINK l _Toc448501250 5.1.3 深部位移監(jiān)測站 PAGEREF _Toc448501

5、250 h 20 HYPERLINK l _Toc448501251 5.1.4 雨量監(jiān)測站 PAGEREF _Toc448501251 h 24 HYPERLINK l _Toc448501252 5.1.5 裂縫監(jiān)測 PAGEREF _Toc448501252 h 25 HYPERLINK l _Toc448501253 5.1.7 裂縫報警器 PAGEREF _Toc448501253 h 28 HYPERLINK l _Toc448501254 5.1.8無線預(yù)警播送站 PAGEREF _Toc448501254 h 29 HYPERLINK l _Toc448501255 5.1.9

6、 地災(zāi)信息中心建設(shè) PAGEREF _Toc448501255 h 30 HYPERLINK l _Toc448501256 5.2 地質(zhì)災(zāi)害自動化監(jiān)測系統(tǒng)平臺建設(shè) PAGEREF _Toc448501256 h 32 HYPERLINK l _Toc448501257 5.2.1 預(yù)警系統(tǒng)軟件設(shè)計 PAGEREF _Toc448501257 h 33 HYPERLINK l _Toc448501258 5.2.2 預(yù)警系統(tǒng)平臺設(shè)計 PAGEREF _Toc448501258 h 34 HYPERLINK l _Toc448501259 5.3 預(yù)警信息發(fā)布平臺 PAGEREF _Toc448

7、501259 h 39 HYPERLINK l _Toc448501260 5.3.1預(yù)警發(fā)布終端 PAGEREF _Toc448501260 h 39 HYPERLINK l _Toc448501261 5.3.2 短信預(yù)警信息發(fā)布終端 PAGEREF _Toc448501261 h 41 HYPERLINK l _Toc448501262 5.4 系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 PAGEREF _Toc448501262 h 42 HYPERLINK l _Toc448501263 6 工作部署匯總 PAGEREF _Toc448501263 h 44 HYPERLINK l _Toc448501264

8、 7 具體經(jīng)費預(yù)算 PAGEREF _Toc448501264 h 45 HYPERLINK l _Toc448501265 8 保障措施 PAGEREF _Toc448501265 h 45 HYPERLINK l _Toc448501266 8.1 組織保障措施 PAGEREF _Toc448501266 h 45 HYPERLINK l _Toc448501267 8.1 質(zhì)量保障措施 PAGEREF _Toc448501267 h 46 HYPERLINK l _Toc448501268 8.2 技術(shù)保障措施 PAGEREF _Toc448501268 h 47 HYPERLINK l

9、 _Toc448501269 8.3 安全及勞動保護措施 PAGEREF _Toc448501269 h 48工程背景1.1 工程概況黃河小浪底水利樞紐工程位于河南省洛陽市孟津縣小浪底，在洛陽市以北黃河中游最后一段峽谷的出口處，南距洛陽市40公里。上距三門峽水利樞紐130公里，下距河南省鄭州花園口128公里。是黃河干流三門峽以下唯一能取得較大庫容的控制性工程。黃河小浪底水利樞紐工程是黃河干流上的一座集減淤、防洪、防凌、供水灌溉、發(fā)電等為一體的大型綜合性水利工程，是治理開發(fā)黃河的關(guān)鍵性工程，屬國家“八五重點工程。小浪底工程壩址控制流域面積69.42萬平方公里，占黃河流域面積的92.3%。水庫總庫

10、容126.5億立方米，調(diào)水調(diào)沙庫容10.5億立方米，死庫容75.5億立方米，有效庫容51.0億立方米。小浪底工程的開發(fā)目標(biāo)是以防洪、防凌、減淤為主，兼顧供水、灌溉和發(fā)電等。 小浪底工程由攔河大壩、泄洪建筑物和引水發(fā)電系統(tǒng)組成。小浪底工程攔河大壩采用斜心墻堆石壩，設(shè)計最大壩高154m，壩頂長度為1667m，壩頂寬度15m，壩底最大寬度864m。壩體啟、填筑量5l.85萬m3、根基混凝土防滲墻厚l.2m、深80m。其填筑量和混凝土防滲墻均為國內(nèi)之最。壩頂高程281m，水庫正常蓄水位275m，庫水面積272km2，總庫容126.5億m3?？傃b機容量180萬KW，年發(fā)電量51億度。水庫呈東西帶狀，長約

11、130km，上段較窄，下段較寬，平均寬度2km，屬峽谷河道型水庫。壩址處多年平均流量1327立方米/s，輸沙量16億t，該壩建成后可控制全河流域面積的92.3%。 泄洪建筑物包括10座進水塔、3條導(dǎo)流洞改造而成的孔板泄洪洞、3條排沙洞、3條明流泄洪洞、1條溢洪道、1條灌溉洞和3個兩級出水消力塘。由于受地形、地質(zhì)條件的限制，所以均布置在左岸。其特點為水工建筑物布置集中，形成蜂窩狀斷面，地質(zhì)條件復(fù)雜，混凝土澆筑量占工程總量的90%，施工中大規(guī)模采用新技術(shù)、新工藝和先進設(shè)備。 引水發(fā)電系統(tǒng)也布置在樞紐左岸。包括6條發(fā)電引水洞、地下廠房、主變室、閘門室和3條尾水隧洞。廠房內(nèi)安裝6臺30萬kW混流式水輪

12、發(fā)電機組，總裝機容量180萬kW，多年平均年發(fā)電量45.99億kW.h/58.51億kW.h前10年/后10年。小浪底水利樞紐主壩為壤土斜心墻土石壩，上游圍堰為壩體的一局部，壩基采用混凝土防滲墻，工程初步設(shè)計為斜墻壩型，后優(yōu)化為斜心墻壩型，兩者的主要區(qū)別在于前者以水平防滲為主，垂直防滲為輔；后者以垂直防滲為主，水平防滲為輔。目前大壩的設(shè)計有以下幾個特點： 1、適度地考慮了庫區(qū)淤積的防滲作用,使壩基防滲效果更為可靠； 2、上爬的內(nèi)鋪蓋改善了上游壩坡的抗滑穩(wěn)定性,既實現(xiàn)了庫區(qū)淤積的連接,又不會對壩坡產(chǎn)生太大的影響； 3、減少了上游圍堰的土方填筑量及根基處理工程量,使截流后比擬緊張的工期得以緩解；

13、4、與斜墻壩相比,混凝土防滲墻受力有所惡化,且造墻難度增加。1.2 水利大壩監(jiān)測預(yù)警的必要性黃河小浪底水利樞紐位于黃河中游豫、晉兩省交界處，在洛陽市西北約40km。上距三門峽壩址130km，下距鄭州花園口128km。北依王屋、太行二山，南抵崤山余脈，西起平陸縣杜家莊，東至濟源市原濟源縣大峪河。南北最寬處約72km，東西長93.6km。 淹沒區(qū)涉及兩省4市地區(qū)所管轄的8個市縣，即河南省的孟津、新安、澠池、陜縣、濟源；山西省的垣曲、平陸、夏縣。庫區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫為12.414.3，晝夜溫差大，元月平均氣溫最低，七月份氣溫最高；庫區(qū)年平均降水量616mm，降水量年際變化較大，主要集

14、中于夏、秋兩季，而冬季雨量稀少；年平均蒸發(fā)量為2072mm，全年以夏季蒸發(fā)量為最大，冬季蒸發(fā)量最??；年平均濕度在62%左右。由于小浪底地處氣候特征變化明顯，對壩體壩區(qū)安全影響變化大，周邊易發(fā)生壩體裂隙，壩堤安全影響極大。水利壩區(qū)監(jiān)測的必要性表現(xiàn)在如下方面：水利水工建筑物的安全性監(jiān)測，一當(dāng)出現(xiàn)隱患將是災(zāi)難性的。在洪水期，雨季等高水位時，壩體及其周邊地質(zhì)滑坡，崩塌險情易發(fā)，是安全的至關(guān)重要期。氣溫變化顯著，受熱脹冷縮，材料變化特性影響，壩體安全性需要嚴(yán)密監(jiān)測。邊坡巖體、地質(zhì)活動情況等對壩體堤防都會造成一定影響。綜上所述，小浪底水利大壩堤防的安全性監(jiān)測是關(guān)乎人民生命財產(chǎn)安全的首要環(huán)節(jié)，必須嚴(yán)格把關(guān)，

15、監(jiān)測工作意義重大。2 區(qū)域地理環(huán)境背景地理位置 黃河小浪底水利樞紐位于黃河中游豫、晉兩省交界處，在洛陽市西北約40km。上距三門峽壩址130km，下距鄭州花園口128km。北依王屋、太行二山，南抵崤山余脈，西起平陸縣杜家莊，東至濟源市原濟源縣大峪河。南北最寬處約72km，東西長93.6km。 淹沒區(qū)涉及兩省4市地區(qū)所管轄的8個市縣，即河南省的孟津、新安、澠池、陜縣、濟源；山西省的垣曲、平陸、夏縣。 地質(zhì)地貌水庫集水區(qū)處于峽谷地段，地勢西北高東南低。南岸為崤山東北余支，地勢陡峻；北岸有太行、王屋山脈。兩岸地形起伏較大，西部、北部多1000米以上頂峰，西陽河上游歷山海拔2321m為區(qū)內(nèi)最頂峰。區(qū)域

16、內(nèi)大面積分布著第四系黃土，以及前震旦系的變質(zhì)巖、安山巖、寒武系灰?guī)r、砂頁巖、紅色砂、頁巖和粘土巖。 氣候 庫區(qū)屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候，年平均氣溫為12.414.3，晝夜溫差大，元月平均氣溫最低，七月份氣溫最高；庫區(qū)年平均降水量616mm，降水量年際變化較大，主要集中于夏、秋兩季，而冬季雨量稀少；年平均蒸發(fā)量為2072mm，全年以夏季蒸發(fā)量為最大，冬季蒸發(fā)量最?。荒昶骄鶟穸仍?2%左右。 水文水資源狀況 黃河由西向東穿過庫區(qū)，水流湍急，流程130km，其間有較多的支流、支溝、毛溝匯入,較大支流計有18條，多數(shù)分布在庫中區(qū)和庫前區(qū)，如北岸的西陽河、逢石河、亳清河、沇西河和南岸的畛河、青河、北澗河等河

17、流。 黃河三門峽至小浪底區(qū)間流域面積為5756平方公里，約占三門峽至花園口區(qū)間流域面積的14%。支流來水流量一般較少，且經(jīng)常出現(xiàn)斷流。汛期常有短時間暴雨洪水，一般每年出現(xiàn)34次。環(huán)境量監(jiān)測站網(wǎng)布設(shè)情況小浪底的環(huán)境監(jiān)測主要分三個局部，即庫區(qū)、施工區(qū)、移民區(qū)，各局部監(jiān)測工程、斷面測點布設(shè)、監(jiān)測頻率各不一樣。庫區(qū)水質(zhì)監(jiān)測包括地面水監(jiān)測14個斷面，底質(zhì)監(jiān)測4個斷面；施工區(qū)監(jiān)測包括地表水干支流6個斷面、生活用水37個測點、河流底質(zhì)12個點、生活污水和生產(chǎn)廢水17個監(jiān)測點、大氣測點、噪聲12個測點；移民區(qū)包括生活飲用水28個測點和土壤28個采樣點。根據(jù)實際情況，監(jiān)測時斷面測點數(shù)和監(jiān)測工程有所調(diào)整。3大壩安

18、全監(jiān)測系統(tǒng)水電站大壩的安全，不僅直接影響電廠自身效益，更與下游人民的生命財產(chǎn)、國民經(jīng)濟開展和生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)。隨著電子技術(shù)的開展、數(shù)字通訊技術(shù)的推廣應(yīng)用，為監(jiān)測自動化提供了保障。目前全國電力系統(tǒng)的大壩監(jiān)測自動化及其升級工作已全面展開，并朝向網(wǎng)絡(luò)化、實用化方向開展。大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)是充分利用現(xiàn)代檢測技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機技術(shù)的產(chǎn)物，通過相應(yīng)傳感器采集現(xiàn)場各大壩測壓管的水位參數(shù)，并傳遞到工作與現(xiàn)場的遠(yuǎn)程終端單元RTU進展預(yù)處理和存儲，根據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸體制要求，自動或在接收到處于遠(yuǎn)端的中心管理站的指令后將相關(guān)參數(shù)報送中心站，從而使大壩管理人員能夠及時方便地了解大壩當(dāng)前狀況，提高大壩安全

19、監(jiān)測的實時性、可靠性和精度，為預(yù)報大壩承受能力和預(yù)報可能發(fā)生的事件，為及時采取措施保證大壩的安全運行提高良好的數(shù)據(jù)根基。主要監(jiān)測工程及設(shè)備壩高(M)監(jiān)測工程壩型水平位移垂直位移滲流量楊壓力壩體應(yīng)力壩體溫度鋼筋應(yīng)力基巖變形裂縫接縫土壓力泥沙壓力水庫溫度水位70拱頂*重力壩支墩壩*船閘*泄水閘*注：“為必須觀測項，“*為建議觀測項3.1監(jiān)測內(nèi)容、方法1位移變形監(jiān)測 大壩變形是水電站大壩的重要監(jiān)測工程。又可分為水平位移和垂直位移2 個子項。大多數(shù)大壩設(shè)有壩頂水平、垂直位移觀測, 通常每個壩段設(shè)1 對測點。近幾年對典型壩段的水平位移觀測較為重視, 一般沿壩高布置3 個以上測點。 大壩變形監(jiān)測設(shè)備可選擇

20、引張線、GPS、固定式測斜儀、靜力水準(zhǔn)儀等 。目前全自動網(wǎng)絡(luò)在線監(jiān)測系統(tǒng)的技術(shù)方案的成熟利用，GPS加北斗方案的聯(lián)合解算，位移監(jiān)測精度到達(dá)毫米級或是亞毫米級，使得GPS監(jiān)測設(shè)備得了大力施展。2滲流 大壩滲流也是水電站大壩的重要監(jiān)測工程之一。又可分為滲透壓力和滲流量2 個子項?；炷翂蔚挠^測設(shè)施設(shè)在根基廊道, 揚壓力每個壩段1 個測點; 滲流量測點根據(jù)排水溝集水情況確定, 一般能測出分區(qū)流量和總量。土石壩的滲流量都在壩趾滲水聚集處觀測, 滲壓測點那么根據(jù)具體壩型布置在壩體浸潤線下面或趾板后等部位。此外, 大壩的左右兩岸山坡還設(shè)置地下水位觀測工程, 以便監(jiān)測繞壩滲流情況。 大壩滲流監(jiān)測主要采用檢測

21、設(shè)備為滲壓計 。3應(yīng)力應(yīng)變等內(nèi)觀工程 大壩應(yīng)力應(yīng)變等內(nèi)觀工程是水電站大壩的一般性觀測工程，只有一些重要測點才納入自動化監(jiān)測, 很多中低壩都已停測或封存這類觀測工程。應(yīng)力應(yīng)變等內(nèi)觀工程在大壩施工階段應(yīng)用較為普遍，常用的監(jiān)測設(shè)備有埋入式應(yīng)變計、鋼筋計等。4環(huán)境量觀測工程采用翻斗式雨量計測量降雨量和降雨強度。采用溫度計各個壩區(qū)分布，實時采集現(xiàn)場的氣溫變化，然后進展分析。采用氣壓計分布各個壩區(qū)，采集大氣壓強值，指導(dǎo)安全監(jiān)測。5其它傳感器工程 可根據(jù)實際需求，在監(jiān)測范圍內(nèi)安裝各種傳感器。一般常用的有：混凝土應(yīng)變計、應(yīng)力計、多點位移計、測縫計、水位計、鋼筋計、傾角計、測力計、壓力盒等。3.2系統(tǒng)組成大壩安

22、全自動監(jiān)測系統(tǒng)主要由系統(tǒng)中心站、大壩副壩及周邊岸堤安全監(jiān)測站及遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信網(wǎng)組成，并包括太陽能供電系統(tǒng)，避雷系統(tǒng)。大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)中心站一般設(shè)置在水利大壩管理處或其它上級管理部門。主要由系統(tǒng)實時監(jiān)控計算機、可選的中心站計算機局域網(wǎng)及相關(guān)其它工作站和數(shù)據(jù)服務(wù)器、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)通信網(wǎng)前置通信處理器、數(shù)據(jù)通信設(shè)備及運行在系統(tǒng)實時監(jiān)控計算機中的大壩安全監(jiān)測管理軟件等組成。大壩監(jiān)測系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)：由GNSS接收機及其天線組成，GPS加北斗雙系統(tǒng)的監(jiān)測組合可以有效提供高精度的解算精度，到達(dá)亞毫米級精度。數(shù)據(jù)傳輸通訊子系統(tǒng)：根據(jù)現(xiàn)場情況，可以選擇光纖、無線WIFI及GPRS方式進展現(xiàn)場的數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)

23、據(jù)處理、分析子系統(tǒng)：采用專用的SMOS解算軟件進展自動化數(shù)據(jù)處理、分析。輔助支持子系統(tǒng)：系統(tǒng)具備完善的防雷系統(tǒng)包括電力線防雷和直擊雷的防護和穩(wěn)定的供電系統(tǒng)太陽能、風(fēng)能和市電的結(jié)合。3.2 大壩監(jiān)測工程選點3.2.1 監(jiān)測點選擇原那么針對小浪底水利大壩的的特點，結(jié)合現(xiàn)有監(jiān)測系統(tǒng)的分布，針對監(jiān)測設(shè)備類型進展監(jiān)測點位布置，選點過程中把握了以下原那么：1、安全第一，安裝方便。首先是安裝人員能安全到達(dá)并實現(xiàn)安裝，其次是儀器設(shè)備的防護安全。2、通訊、電力條件保障。安裝點必須滿足監(jiān)測儀器設(shè)備的通訊和電力條件。3、準(zhǔn)確性、持續(xù)性、有效性。選點位置有利于準(zhǔn)確獲取大壩的水平位移和垂直位移變化信息，并在相當(dāng)長時間內(nèi)

24、到達(dá)有效對其監(jiān)測的要求。4、在現(xiàn)有站點根基保存良好的情況下，可以作為GNSS變形監(jiān)測的監(jiān)測點站使用，只需要對設(shè)備，供電系統(tǒng)稍作修改完善。本次踏勘選點過程中，嚴(yán)格遵循工作部署原那么，進展選點工作。3.2.2 監(jiān)測手段配置GNSS雙頻壩體外表變形自動監(jiān)測：每個斷面點均要進展壩體外表變形監(jiān)測，每個接縫點也均要布設(shè)，一般在變形體內(nèi)部不同特征部位及變形體外圍附近可能遭受危害的對象區(qū)域設(shè)置監(jiān)測站點。4 監(jiān)測系統(tǒng)特點和功能4.1 系統(tǒng)特點水利大壩安全自動化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)主要由三局部組成：傳感器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)分析處理及預(yù)警系統(tǒng)。傳感器及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由雨量監(jiān)測站、壩體變形監(jiān)測站、滲壓計監(jiān)測站等

25、局部組成；用戶管理和數(shù)據(jù)庫管理模塊作為整個系統(tǒng)的公用平臺，對系統(tǒng)的操作人員進展權(quán)限管理，同時采用先進的計算機技術(shù)，對數(shù)據(jù)的安全進展可靠保證。無線通信網(wǎng)由GPRS/SMS通訊網(wǎng)組成，主信道采用SMS通信方式，備用信道采用GPRS/通信方式；數(shù)據(jù)分析處理及預(yù)警系統(tǒng)由現(xiàn)場播送預(yù)警裝置、無線預(yù)警LED顯示終端、多臺裂縫報警器、手機短信等多種方式進展地質(zhì)災(zāi)害的預(yù)警預(yù)報。圖 4-1系統(tǒng)架構(gòu)示意圖4.2 系統(tǒng)功能1信息采集監(jiān)測實時自動采集雨量、壩體外表變形、垂直位移滲壓等信息，生成報文，通過GPRS/SMS/北斗衛(wèi)星/3G/4G等通信方式及時把數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測中心。 2水利大壩自動化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)水利大壩自動化

26、監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)可實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)各類監(jiān)測儀器監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時接收、存儲、管理、維護、查詢、統(tǒng)計分析和檢索，對到達(dá)預(yù)警閾值的各類監(jiān)測結(jié)果能夠?qū)χ付ǖ囊苿油ㄐ沤K端、無線預(yù)警播送站多點群發(fā)預(yù)警信息等功能，具有站點配置、管理、編輯功能。3無線預(yù)警系統(tǒng)無線預(yù)警終端功能實現(xiàn)即時提供地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警信息，滾動發(fā)布各種監(jiān)測設(shè)備的監(jiān)測、報警信息和圖文信息；無線預(yù)警播送站安裝在受害居民區(qū)，用于地方即時信號報警支持語音、聲音報警，對野外監(jiān)測預(yù)警設(shè)備如壩體外表位移、裂縫變形等監(jiān)測數(shù)據(jù)到達(dá)預(yù)定報警閾值時，即時發(fā)送報警信號至受危害居民點，通過中繼儀、GPRS或衛(wèi)星傳輸方式，在庫區(qū)危害區(qū)通過電聲警報器、揚聲器等進展即時報警，并把預(yù)警信息

27、即時發(fā)送到相關(guān)聯(lián)絡(luò)人員和監(jiān)測中心。4系統(tǒng)預(yù)警參數(shù)、預(yù)警閾值設(shè)定根據(jù)設(shè)備特點及工作區(qū)氣象、水文等相關(guān)資料，借鑒區(qū)域地形地貌、氣候條件相類似地區(qū)的參數(shù)取值，結(jié)合各滑坡具體情況，對各監(jiān)測預(yù)警儀器的預(yù)警參數(shù)、預(yù)警閾值進展初步設(shè)定。5 預(yù)警系統(tǒng)建設(shè)5.1 信息采集監(jiān)測站建設(shè)信息采集監(jiān)測站主要負(fù)責(zé)現(xiàn)場原始監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集，具有以下功能特點：自動采集雨量、壩體外表變形、深部位移、滲壓、應(yīng)力應(yīng)變等信息，通過GPRS/SMS/北斗衛(wèi)星/3G等通信方式及時把數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)測中心。采集終端設(shè)備主備電源設(shè)置自動切換。支持中心下發(fā)指令：實時采集召測、遠(yuǎn)程配置管理等功能。低功耗設(shè)計：工作狀態(tài)70mA、休眠8 mA，平時處于休

28、眠狀態(tài)，支持遠(yuǎn)程喚醒、短信喚醒。支持太陽能鋰電池、太陽能板供電、在無日照情況下支持90天供電。終端數(shù)據(jù)現(xiàn)場處理，以結(jié)果形式上傳至信息發(fā)布平臺。大容量存儲，實現(xiàn)數(shù)據(jù)海量存儲?，F(xiàn)場監(jiān)測站統(tǒng)一進展電源和通信通道分配，構(gòu)造合理，防止沖突。5.1.1 前端采集站5.1.1.1 功能簡介水利大壩自動化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)針對水利大壩堤防庫區(qū)存在隱患，構(gòu)造變異大，崩塌潛在區(qū)這些風(fēng)險較高的地方。在每個地災(zāi)點設(shè)置一個前端采集站，作為監(jiān)測設(shè)備管理和控制中心。前端采集站建設(shè)有統(tǒng)一的供電系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)通訊模塊，統(tǒng)一控制管理整個監(jiān)測站的設(shè)備運行。對于較小的大壩堤防，如果檢測設(shè)備較集中，數(shù)據(jù)鏈路穩(wěn)定的情況下，可以不用考慮前端采集站，

29、這局部可以省略，可以直接由監(jiān)測終端將監(jiān)測數(shù)據(jù)信息發(fā)回服務(wù)中心進展處理。對于大型大壩堤防，如監(jiān)測區(qū)數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量受到影響，那么可以考慮使用前端采集終端進展初步處理。前端采集站作為次級服務(wù)平臺，還擔(dān)負(fù)著現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集管理和初步解算等功能。現(xiàn)場數(shù)據(jù)中心，它還有以下三大功能：1數(shù)據(jù)接收、存儲：每處滑坡點的設(shè)備終端采集的原始數(shù)據(jù)都直接傳送至現(xiàn)場站，并存儲。2數(shù)據(jù)初步處理：主要是考慮到GNSS等終端設(shè)備原始數(shù)據(jù)量較大，直接通過無線網(wǎng)絡(luò)模塊遠(yuǎn)程傳輸對數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、安全性有著顯著的衰減。將原始數(shù)據(jù)直接現(xiàn)場存儲、解算，最終以結(jié)果的形式上傳，通過這一方式，一者防止了大量數(shù)據(jù)直接上傳的影響；二者對于提高系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性

30、也很有保證。3自動維護：在現(xiàn)場市電供電切斷的情況下，能夠自動跳轉(zhuǎn)至備用電源。并能夠遠(yuǎn)程控制滑坡點設(shè)備終端的重啟開關(guān)。5.1.1.2 設(shè)備介紹前端采集站作為大壩監(jiān)測站點的控制中樞，它由以下設(shè)備構(gòu)成。表5-1 前端采集站設(shè)備構(gòu)成設(shè)備名稱備注IMC智能監(jiān)測數(shù)據(jù)采集終端負(fù)責(zé)大壩監(jiān)測點終端設(shè)備的數(shù)據(jù)采集、存儲等通訊模塊負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的整體上傳和遠(yuǎn)程控制電源模塊負(fù)責(zé)大壩監(jiān)測點電源的引入和所有設(shè)備終端的供電防雷設(shè)備為前端設(shè)備提供防雷保護備用電源在市電斷開的情況下保障大壩監(jiān)測點終端設(shè)備的供電軟件負(fù)責(zé)原始數(shù)據(jù)的解算等1IMC智能監(jiān)測數(shù)據(jù)采集終端IMC是集監(jiān)測數(shù)據(jù)采集、解算、海量存貯、3G實時自動連線功能為一體的智能終

31、端，廣泛應(yīng)用于各構(gòu)造體安康監(jiān)測工程。通過有線的方式實現(xiàn)與每個監(jiān)測站設(shè)備的通訊連接，并通過監(jiān)測終端管理軟件控制設(shè)備數(shù)據(jù)的采集、解算和上傳等功能。經(jīng)過監(jiān)測終端管理軟件處理后數(shù)據(jù)將變得更小、方便數(shù)據(jù)的傳輸，并將原始數(shù)據(jù)保存在IMC智能監(jiān)測數(shù)據(jù)采集終端上，進一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。圖5-1IMC智能監(jiān)測數(shù)據(jù)采集終端2通訊模塊：負(fù)責(zé)將單個監(jiān)測點初步處理后數(shù)據(jù)傳輸至信息平臺或發(fā)布平臺，實現(xiàn)監(jiān)測點與信息平臺之間的通訊鏈接。采用無線通訊方式，借助移動通訊網(wǎng)絡(luò)傳遞數(shù)據(jù)。 3電源模塊：每個監(jiān)測點采用市電供電方式，就近在居民點引入電網(wǎng)電源。通過現(xiàn)場采集站統(tǒng)一配供，并對現(xiàn)場監(jiān)測設(shè)備進展統(tǒng)一管理。4備用電源：考慮到存在斷

32、電等突發(fā)情況，在前端采集站布置不連續(xù)供電系統(tǒng)，并可將UPS電池組接入到本供電系統(tǒng)，保證在斷電情況下本系統(tǒng)所有的在線監(jiān)測設(shè)備不少于3個小時的不連續(xù)供電，以應(yīng)對突發(fā)情況。5防雷設(shè)備：防雷保護系統(tǒng)包括電源線路防雷保護、通訊線路防雷保護、室外設(shè)備直擊雷防護及接地系統(tǒng)四局部。本系統(tǒng)采用了避雷針、天饋防浪涌、信號防浪涌及電源浪涌保護器，對接入前端采集站設(shè)備以及通訊、供電設(shè)備進展全面防護。采取的具體措施如下：電力線進入UPS之前以及進入設(shè)備之前，加裝單相電涌防護設(shè)備，隔離UPS和電力線。設(shè)備選型為電源浪涌保護器。 圖5-2 電源浪涌保護器及接地裝置接地系統(tǒng)直接影響避雷防雷的能力，對于接地系統(tǒng)有如下具體要求：

33、1接地原那么聯(lián)合接地共地不共點，直擊雷接地與設(shè)備箱弱電接地、采用聯(lián)合接地方式，但各自接地線不能直接匯流一點入地；2接地分為設(shè)備箱弱電接地和直擊雷接地：設(shè)備箱弱電接地，一端在地腳籠坑根基上打入地，一端采用10平方銅線為接地匯流線與設(shè)備箱接地相連；直擊雷接地，一端打入地、另一端與避雷針基座相連；3快裝接地級、地腳籠等接地體聯(lián)合接地，利用16平方銅線去皮為3水平接地體，利用10平方銅線4水平接地體實現(xiàn)三個接地體的各自接地；4所有水平接地引線和接地體之間的連接采用壓接方式。接地本卷須知：1防雷接地必須小于10歐姆。2兩個獨立地之間距離必須大于3米，否那么在兩地之間加裝等地位均衡。3信號防雷器地盡量與直

34、擊雷地分開，目的是防止直擊雷從地線還擊信號設(shè)備。4室外接地引線必須與埋地接地裝置采用焊接，并作防腐處理刷瀝青等5接地引線線徑：機房到室外接地裝置引線圓鋼直徑要大于10mm，扁鋼截面大于80mm2。6銅線與扁鐵必須采用焊接或機械式連接，并作防腐處理。5.1.1.3 設(shè)備安裝調(diào)試前端采集站包含軟、硬件設(shè)備的安裝及調(diào)試，具體內(nèi)容如下：軟件局部：前端采集系統(tǒng)軟件運行環(huán)境安裝、數(shù)據(jù)庫安裝、采集軟件安裝等；硬件局部：GPRS通訊模塊、防雷設(shè)備、電源模塊安裝及工控機組裝固定等；調(diào)試局部：通訊模塊調(diào)試、前端系統(tǒng)軟件調(diào)試、電源模塊測試。5.1.2 壩體外表位移自動監(jiān)測站5.1.1.1 設(shè)備簡介工程采用的GNSS

35、雙頻外表位移自動監(jiān)測站廣泛應(yīng)用于地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測、地面沉降監(jiān)測、尾礦庫壩監(jiān)測、橋梁安康監(jiān)測、大壩安康監(jiān)測，大型建筑安康監(jiān)測等領(lǐng)域，配套監(jiān)測軟件能提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)參數(shù)，報表，趨勢分析，報警輸出等功能。 由GNSS天線、GNSS接收機、通訊供電避雷等局部組成，通過多點GNSS高精度解算技術(shù)來解算GNSS觀測點的坐標(biāo)，從而到達(dá)實時地表變形監(jiān)測如位移方向、位移速率、累計位移等圖5-3 GNSS位移監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)造圖5.1.2.2 技術(shù)指標(biāo)考慮大壩所處地形地理位置，監(jiān)測主機接收衛(wèi)星信號的特點，建議采用北斗、GPS、GLONASS三星多頻型GNSS定位設(shè)備，以保證精度。監(jiān)測接收機性能參數(shù)：GNSS 性能規(guī)格接收類型

36、：GNSS 多頻 RTK 帶載波相位可接收信號：GPS，GLONASS，BeiDou，Galileo和 QZSS通道數(shù)：372GPS 靈敏度：- 142dBmSBAS 跟蹤：3 通道，并行跟蹤更新率：1Hz 標(biāo)準(zhǔn)，10Hz 或 20Hz 可選水平精度：平面精度：2mm+1ppm高程精度：5mm+1ppm授時1PPS精度：20 納秒冷啟動：60 秒溫啟動：30 秒物理尺寸：108mm*90mm*40mm監(jiān)測儀表箱：物理指標(biāo)：機箱尺寸CM：長X寬X高；30X10X40太陽能板尺寸CM：100X100支架高度：2米用戶可根據(jù)需要定制底部金屬腳板CM：30X30技術(shù)指標(biāo)：同時可兼容使用無線網(wǎng)橋、光纜、

37、電臺通訊。國外原裝進口OEM主板。太陽能電池板功率：100W蓄電池100AH，12V工作環(huán)境：無太陽光補充的情況下運行5-7天。工作溫度：-2560工作濕度：95%圖5-4 現(xiàn)場安裝圖圖5-5 示意圖5.1.2.3 設(shè)備安裝調(diào)試水利大壩外表位移變形監(jiān)測系統(tǒng)采用單基點解算方式，在大壩外圍穩(wěn)定區(qū)設(shè)置2-3個基準(zhǔn)站和，在大壩體上斷面區(qū)，受水壓力區(qū)，接縫區(qū)等設(shè)置多個變形監(jiān)測點位。在基準(zhǔn)點上將天線固定在安裝支架或監(jiān)測墩上，基準(zhǔn)站主機安裝在現(xiàn)場站內(nèi)；監(jiān)測點的位置通過地質(zhì)勘查確定，在距離適宜的情況下將主機安裝在前端集成站內(nèi)，方便保護。1選點GNSS觀測站選址的流程主要包括踏勘和分析兩個階段。踏勘工作主要是在

38、擬選位置實地觀察觀測條件，是否具有良好的衛(wèi)星跟蹤條件，測站視場是否開闊，高度角10以上有無障礙物，是否有站址周圍地形地貌的圖紙資料等。分析工作主要包括進展高度角10以上成功跟蹤衛(wèi)星數(shù)據(jù)百分比測試、數(shù)據(jù)完整性測試、周跳測試、接收機時鐘測試、多路徑測試等工作。其中，基準(zhǔn)站的要求選在遠(yuǎn)離大壩堤防之外，點位穩(wěn)固的地方；監(jiān)測站點要結(jié)合大壩和設(shè)計要求合理分布。2GNSS天線安裝觀測墩頂上安裝強制對中器頂端加工有58英制螺旋以固定GNSS天線，天線柱下端通過螺栓與GNSS天線底座結(jié)實連接，要確保整個天線安裝裝置與觀測墩形成一個整體。GNSS天線安裝時，考慮天線對空通視的要求、天線安放穩(wěn)定性、天線維護便利性等

39、因素。3GNSS接收機安裝將GNSS天線與接收機連接好之后，連接PWR接口接通電源，需立即查看GNSS接收機各狀態(tài)信號指示燈情況，檢查GNSS天線與接收機的連接情況。4調(diào)試通過軟件對GNSS接收機的各項參數(shù)如采集頻率、位移基準(zhǔn)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)端口等進展設(shè)置。5本卷須知在設(shè)備調(diào)試前，檢查電源輸出紋波質(zhì)量，電源連續(xù)時間符合要求，通電開機要反復(fù)開關(guān)屢次測試主機性能，觀察主機運行狀況。5.1.3 深部位移監(jiān)測站5.1.3.1 設(shè)備簡介深部位移是根據(jù)大壩庫區(qū)地質(zhì)環(huán)境而有需要的選擇性進展。深部位移量是對大壩堤防隱患區(qū)構(gòu)造的擾度變形的直接反響，這局部的變化能反映大壩庫區(qū)對周邊地質(zhì)環(huán)境的影響作用，是影響庫區(qū)環(huán)境穩(wěn)定

40、的重要因素。工程采用一組內(nèi)部測斜儀對可能的崩塌區(qū)、滑坡區(qū)內(nèi)部構(gòu)造的擾度變形進展實時、連續(xù)的監(jiān)測，所用設(shè)備為GN-1B型固定式測斜儀。監(jiān)測點位的選取需要結(jié)合地質(zhì)勘查報告和現(xiàn)場地形情況確定。儀器采用打孔安裝方式，采用鉆孔機打孔時孔徑要求大于75mm，孔深要求穿過最下一層滑面。在每個孔位不同深度安裝一組3支內(nèi)部測斜儀，儀器沿著鉛垂線的方向在滑坡面的指定勘測位置進展安裝。圖5-6 GN-1B固定式測斜儀GN-1B固定式測斜儀由固定式測斜儀、測桿、導(dǎo)向輪、連接軟纜、傳輸電纜等組成。測斜儀采用的是耐沖擊型傾斜傳感器，可靠性好穩(wěn)定時間快，安裝附件少組裝方便，配合測斜管使用，可方便實現(xiàn)測量的自動化，廣泛適用于

41、測量土石壩、面板壩、邊坡、路基、基坑、巖體滑坡等構(gòu)造物的水平或垂直位移、垂直沉降及滑坡的監(jiān)測。5.1.3.2 技術(shù)參數(shù)表5-2 GN-1B固定式測斜儀參數(shù)表名稱GN-1B固定式測斜儀測桿直徑25/38mm測桿輪距500mm單孔測點112點測量范圍15靈敏度9工程最小讀數(shù)mm/500mm0.02測量精度0.1% F.S5.1.3.3 安裝調(diào)試監(jiān)測站的數(shù)據(jù)通過特定的測量模塊控制數(shù)據(jù)采集，并采用有線的傳輸方式連接至前端采集站的IMC采集終端，由IMC采集終端接收數(shù)據(jù)或者控制命令并最終進展數(shù)據(jù)的接收與上傳。每支測斜儀都通過有線電纜連接至測量模塊，通過特定的測量模塊裝置實現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一控制、管理。具體設(shè)備

42、安裝調(diào)試過程如下：1鉆孔采用工程鉆探機，一般采用108cm鉆頭鉆孔，為了使管子順利地完裝到位一般都需比安裝深度深一些。鉆頭鉆到預(yù)定位置后，不要立即提鉆，需把泵接到清水里向下灌清水，直至泥漿水變成清混水為止，再提鉆后立即安裝。不管何種土質(zhì)，鉆孔均宜采用巖芯管沖擊法干鉆，并對巖芯作編錄描述。嚴(yán)禁用泥漿固壁。需要防止塌孔時，可采用套管護壁，如估計難以拔出，應(yīng)事先在監(jiān)測部位的套管壁上鉆好透水孔。終孔后應(yīng)測量孔斜，以便準(zhǔn)確確定測點位置。2測斜管安裝固定測斜管由連接頭和導(dǎo)管組成。最底部一節(jié)應(yīng)做好防滲處理。外部包扎足以防止土顆粒進入的無紡?fù)凉た椢?，管底封閉，不留沉淀管段。導(dǎo)管長度視管材和埋設(shè)方便而定。兩端接

43、頭處宜用外絲扣，用外箍接頭相。圖5-7 測斜管示意圖埋設(shè)多管時，應(yīng)根據(jù)裝管數(shù)量及其直徑，自下向上逐級擴徑，原那么上每增加一根測管相應(yīng)孔徑至少擴大一級。自上而下逐級成孔。自下而上逐管埋設(shè)。工程測斜管一般選用內(nèi)徑約58mm的直徑，以輕松下管為宜。測斜管的安裝質(zhì)量是測試效果的關(guān)鍵，應(yīng)該遵循如下步驟:1) 管子一般長度為2米/根，4米/根兩種，連接的方法是采用插入連接法，首先拿起一根測斜管，在沒有外接頭的一端套上底蓋，用三只M410自攻螺釘探緊，(這是每孔最下面的一節(jié)管子)就可向孔內(nèi)下管子了，下一節(jié)，再向外接頭內(nèi)插一節(jié)管，這時必須注意的是一定要插到管子端平面相接為止，再用三只M410自攻螺釘把它固定好

44、，才算該接頭連接完畢，按此方法一直連接到設(shè)計的長度。2)管子安裝到位后，需要調(diào)正方向后才能回填，調(diào)正方向的要求是，管子內(nèi)壁上有兩對凹槽，首先需把孔口以上那節(jié)測斜管上的外接頭拿掉(松開三只螺釘就可以拿掉了)才能看清管內(nèi)凹槽，需要把管內(nèi)的一對凹槽垂直于測量面就可以了，轉(zhuǎn)動管子就可以實行，一人轉(zhuǎn)不動時，可用多人，轉(zhuǎn)動前可先把管子向上提起后再轉(zhuǎn)動對準(zhǔn)，對準(zhǔn)后再把管子壓到位，方向就調(diào)正好了蓋上蓋子，擰好螺釘就可以回填；圖5-8 測斜管安裝示意圖3)當(dāng)確認(rèn)測斜管安裝完好后即可進展回填(一般用膨潤土球或原土沙)。在下管子時為減少其浮力，可向管內(nèi)充清水(自來水、河水等)一邊下管子，一邊充清水，直至能順利地放到

45、位。清水也不能放得太多，否那么管子會迅速下沉，使人抓不住而掉在孔中，無法繼續(xù)工作。但管子全部(一孔)下到位置后，一定要把清水充滿，這樣做可減少泥漿進入管內(nèi)形成沉淀?；靥顣r每填至35m 時要進展一次注水，使膨潤土球或原土沙遇水后，與孔壁結(jié)合的結(jié)實，直至孔口。4)測斜管地表管口段澆注混凝土，做成混凝土墩臺以保護管口和管口轉(zhuǎn)角的穩(wěn)定性。墩臺上應(yīng)設(shè)置位移和沉降觀測標(biāo)點。5)露在地表上的測斜管應(yīng)注意做好保護，蓋上管蓋，防止物體落入。6安裝完成后的測斜管應(yīng)先用模擬測斜儀試放，試放時測斜管互成90的兩個導(dǎo)向槽都應(yīng)從上到下試放到，保證模擬測斜儀順測斜管能順暢通過。3安裝檢測及防護測斜管安裝完成后，需要馬上采用

46、儀器進展吊拉測試，以確定測斜管的安裝是否合格。測斜儀安裝完成之后，應(yīng)盡快安設(shè)管口保護裝置。管口保護裝置，一般可采用混凝土預(yù)制件、現(xiàn)澆混凝土或磚石砌筑，但均要求構(gòu)造簡單、結(jié)實，能防止雨水流入和人畜破壞，并能鎖閉且開啟方便。4原始資料記錄在從鉆孔始至靈敏度檢驗合格止的全過程中，應(yīng)隨時記錄和描述有關(guān)情況及數(shù)據(jù)，必要時需取樣進展干密度、級配和滲透等試驗。埋設(shè)前，應(yīng)對鉆孔深度、孔底高程、孔內(nèi)水位、有無塌孔以及測斜管加工質(zhì)量、各管段長度、接頭、管帽情況等進展全面檢查并做好記錄。測斜儀在安裝完成之后，通過采集模塊設(shè)備讀取其數(shù)據(jù)作為初值，以1-3天為觀察期，直至測管穩(wěn)定，再次讀取測斜儀數(shù)據(jù)，作為最終初始值?？?/p>

47、工時需提交完整的測斜管資料，并存檔妥善保管。5本卷須知深部位移設(shè)備采用的是鉆孔安裝的方式，儀器深部并不會裸露在外，做好管口保護裝置即可，可不建設(shè)圍欄。5.1.4 雨量監(jiān)測站水利大壩庫區(qū)災(zāi)害的發(fā)生與降雨量、降雨持續(xù)時間、降雨雨型有著密切的關(guān)系，不同雨型的降雨誘發(fā)庫區(qū)周邊連帶地質(zhì)災(zāi)害的機制有著明顯的不同。臺風(fēng)降雨型、持續(xù)強降雨型、局部暴雨型誘發(fā)地質(zhì)災(zāi)害的規(guī)模、時間等有著各自的特點。本工程需要在庫區(qū)上游，庫區(qū)下游，庫區(qū)2岸不同地帶均要設(shè)雨量監(jiān)測站。5.1.4.1 設(shè)備簡介工程采用的雨量監(jiān)測站由雨量計及PVC立柱墩或鍍鋅鋼支架，視具體情況而定等組成，雨量計采用JDZ02-1型翻斗式雨量計。具有雨量數(shù)據(jù)

48、智能采集，長期固態(tài)存儲和遠(yuǎn)距離傳輸功能。本工程雨量監(jiān)測站數(shù)據(jù)通過水工電纜直接連接至工控機，可實現(xiàn)低功耗工作模式下的雙向通信。圖5-9 JDZ02-1型翻斗式雨量計5.1.4.2 設(shè)備安裝調(diào)試本系統(tǒng)雨量監(jiān)測通過翻斗式雨量計及其配套設(shè)施來實現(xiàn)對庫區(qū)降水量的長期監(jiān)測。建議在前端采集站周邊選取一空曠高地建墩或者是鍍鋅鋼管支架，視具體情況而定安裝，可減少設(shè)備建設(shè)占地，提高增加設(shè)備穩(wěn)定性和安全性。通過雨量計自動獲取雨量數(shù)據(jù)，以及根據(jù)降雨量的情況預(yù)測庫水位開展趨勢，繪制歷史降雨量曲線圖。將雨量計布設(shè)到基準(zhǔn)點處，便于接入和管理。5.1.5 裂縫監(jiān)測裂縫預(yù)警伸縮儀主要針對對大壩周邊崩塌滑坡體位移進展監(jiān)測預(yù)警，可

49、以同時對一個主滑坡體的多個活動裂縫進展多級監(jiān)測，該局部的監(jiān)測是根據(jù)工程實際選擇性實施。5.1.5.1 設(shè)備簡介裂縫預(yù)警伸縮儀主要應(yīng)用于滑坡、崩塌、地面塌陷和不穩(wěn)定性斜坡體地表變形位移的監(jiān)測預(yù)警，位移到達(dá)預(yù)定的閾值那么報警，提醒附近受災(zāi)居民注意防災(zāi)。本系統(tǒng)裂縫預(yù)警伸縮儀主要包括位移計、通訊模塊、設(shè)備保護箱、監(jiān)測點固定墩、測桿套管等。裂縫預(yù)警伸縮儀采用主要設(shè)備為位移計，它主要以可伸縮測桿為主。安裝簡便，使用方便，待機狀態(tài)過程不消耗電能，需要監(jiān)測時，通過系統(tǒng)軟件控制開啟即可，不需要人工進展干預(yù)。監(jiān)測點數(shù)據(jù)經(jīng)前端集成軟件處理，到達(dá)預(yù)警條件時，直接通過無線預(yù)警播送站和無線預(yù)警LED顯示終端發(fā)布。本工程采

50、用VWD-250型位移計的外觀構(gòu)造如下所示。圖5-11 VWD-250型位移計當(dāng)被測構(gòu)造物發(fā)生變形時將會引起位移計的位移，經(jīng)萬向連軸節(jié)傳遞給二級機械負(fù)放大機構(gòu)，經(jīng)負(fù)放大后的位移傳遞給振弦轉(zhuǎn)變成振弦應(yīng)力的變化，從而改變振弦的振動頻率。電磁線圈激振振弦并測量其振動頻率，頻率信號經(jīng)電纜傳輸至讀數(shù)裝置，即可測出被測構(gòu)造物的位移量。表5-4 VWD-250型位移計技術(shù)參數(shù)預(yù)警量程0300mm供電電壓直流1.2V靈敏度mmF0.1測量精度： F.S0.1%通訊方式GPRS或CDMA/SMS/USB，北斗衛(wèi)星短信可選5.1.5.2 安裝調(diào)試裂縫預(yù)警伸縮儀主要針對崩塌滑坡體的位移和危巖進展監(jiān)測，可以同時對一個

51、主滑坡體的多個活動裂縫進展多級監(jiān)測，監(jiān)測預(yù)警量程0300毫米。裂縫預(yù)警伸縮儀采用南京葛南實業(yè)生產(chǎn)的VWD-250型位移計，其安裝調(diào)試過程主要是針對連接錨頭的固定位置、測桿走向、不銹鋼護管的固定等，監(jiān)測點的位置需實地踏勘并結(jié)合地質(zhì)勘查報告確認(rèn)。 圖5-12 位移計安裝示意圖其具體安裝調(diào)試步驟如下：1、根據(jù)設(shè)計確定的埋設(shè)位置和方向，沿滑坡帶方向在裂縫兩側(cè)的安裝部位分別設(shè)置固定墩和監(jiān)測點定位墩，并通過測桿進展連接。2、將裝配好配件的位移計與測點上的固定錨桿或固定配件連接在一起(按實際需要確定是否需要安裝測桿保護管)，然后確定好傳感器測桿的初始位置，調(diào)整好各連接件的相互位置并緊固。3、在位移計與監(jiān)測定

52、位墩之間通過不銹鋼護管或者硬質(zhì)PVC管套管保護，并通過套管固定。如果兩者距離較長，可架設(shè)多根不同尺寸的套管，并根據(jù)實際情況在中間架設(shè)套管支架進展支撐，防止套管下彎。4、將位移計一端接入振弦采集模塊，并通過采集模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送至前端工控機進展相應(yīng)解算。5、將位移計數(shù)據(jù)解算結(jié)果通過無線預(yù)警播送站和無線預(yù)警LED顯示終端發(fā)布。6、安裝設(shè)置完成后，要檢測預(yù)設(shè)的報警閥值能否報警，可采取人工拉動測桿進展測試。7、本裝置未設(shè)電源開關(guān)，但需要監(jiān)測時，只需通過系統(tǒng)軟件控制開啟測量，便處于工作狀態(tài)。8、設(shè)備盡量避開牲畜活動區(qū)，防止被破壞。做好傳感器和測桿的保護工作。5.1.6 裂縫報警器5.1.7.1 設(shè)備簡介本系

53、統(tǒng)裂縫報警器主要采用中國地質(zhì)調(diào)查局水文地質(zhì)環(huán)境地質(zhì)調(diào)查中心生產(chǎn)的裂縫報警器。小量程裂縫位移報警器，主要應(yīng)用于崩塌、滑坡和不穩(wěn)定斜坡體外表和其上建筑物裂縫位移的監(jiān)測預(yù)警。當(dāng)裂縫位移到達(dá)預(yù)定的閾值那么報警，通過響亮的蜂鳴器提醒附近的居民注意防災(zāi)。圖5-13 裂縫報警器Z-L-2型裂縫報警器的傳感器和報警主機采用非接觸式監(jiān)測預(yù)警，耗電微小，紐扣電池供電，有電源開關(guān)，監(jiān)測時翻開開關(guān)即可。5.1.7.2 安裝調(diào)試一準(zhǔn)備工作由專業(yè)技術(shù)人員或監(jiān)測人員對災(zāi)害體、房屋裂縫進展野外實地調(diào)查選擇監(jiān)測目標(biāo)。一般選擇兩側(cè)不是很破碎的主體裂縫作為監(jiān)測部位，裂縫兩側(cè)盡量平整，并且干凈無浮土等松散物。二裂縫報警器的安裝1、將

54、墻體或巖體的裂縫的兩側(cè)處理干凈，并貼上一段十幾厘米長的寬透明膠帶，用刀片沿裂縫割斷膠帶。2、安裝前，應(yīng)檢測裂縫報警器能否正常工作。3、把報警器反面的膠紙撕開，橫向固定于裂縫的一側(cè)，在裂縫的另一側(cè)固定一顆釘子，拉線一頭纏繞于釘子上，保持拉線處于繃直狀態(tài)或根據(jù)預(yù)定報警值調(diào)整拉線的松緊度，這樣報警器就處于工作狀態(tài)。4、如果安裝在室外，一定要考慮防雨的措施，以免影響報警器的正常工作。三防護防盜工作裂縫報警器最好外用防腐蝕盒子罩住，并鎖上，防止偷盜，雨水等破壞。5.1.7無線預(yù)警播送站5.1.7.1設(shè)備簡介無線預(yù)警播送站是一款集計算機網(wǎng)絡(luò)、管理平臺、電源模塊、GPRS通訊模塊、北斗通信模塊、中央控制模塊

55、、監(jiān)聽模塊、功放模塊為一體的高科技設(shè)備，主要用于地方即時信號報警，對野外監(jiān)測預(yù)警設(shè)備如地表變形、裂縫變形、地聲設(shè)備、泥水位等監(jiān)測數(shù)據(jù)到達(dá)預(yù)定報警閾值時，即時發(fā)送報警信號至受危害居民點，通過中繼儀、GPRS或衛(wèi)星傳輸，在災(zāi)害危害區(qū)通過電聲警報器、揚聲器等進展即時報警，并把預(yù)警信息即時發(fā)送到相關(guān)聯(lián)絡(luò)人員和省級監(jiān)測中心。5.1.7.2技術(shù)參數(shù)表5-5無線報警距離2-5km可接收無線報警50路報警聲壓120dbFM發(fā)射頻率60160MHz內(nèi)任選，步進0.05MHzGSM通訊頻段EGSM900：TX: 880-915MHz，RX:925-960MHzEGSM1800：TX: 1710-1785MHz，R

56、X:1805-1880MHzFM發(fā)射功率100W調(diào)頻信噪比60 dB非線性失真%工作電壓：支持12V和220V雙供電系統(tǒng),AC：220V1525 ,DC：12V環(huán)境溫度95%工作溫度-25+605.1.8 災(zāi)害信息中心建設(shè)本局部的建設(shè)可以根據(jù)實際情況改變建設(shè)地點或是選擇性實施。5.1.8.1 整體構(gòu)造信息中心作為系統(tǒng)整體運行的樞紐在物理層主要由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備交換機、路由器等、LED電子顯示屏、服務(wù)器、機柜等構(gòu)成。在應(yīng)用層主要由自動化監(jiān)測系統(tǒng)平臺、網(wǎng)絡(luò)平臺和操作平臺三局部構(gòu)成。水利大壩安全自動化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)平臺負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的存儲、分析、系統(tǒng)管理等過程；網(wǎng)絡(luò)平臺包括系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的搭建、信息的對外發(fā)布；操作平

57、臺主要涉及系統(tǒng)的日常管理和維護，包括監(jiān)測報表的整理等。5.1.8.2 設(shè)備簡介災(zāi)害信息中心作為水利大壩及其周邊庫區(qū)地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)信息的展示平臺，其主要硬件設(shè)備如下：(1)LED電子顯示屏本工程提供LED電子顯示屏具有清晰度高、質(zhì)量穩(wěn)定、壽命長，顯示功能靈活多變的特點，十分適用于計算機信息、圖形、圖畫以及二三維動畫的播放。圖5-14 LED電子顯示屏圖5-15 監(jiān)控室LED顯示屏接線示意圖LED技術(shù)參數(shù)如下表：表5-6 技術(shù)參數(shù)名 稱技術(shù)參數(shù)顯示屏整屏防護：正面IP65 反面IP54 視角：水平140，垂直140存貯溫度： -40 +85工作溫度：-10 +50相對濕度：10%85%顯示模組重量：

58、55kg/m2 供電工作電壓：交流220V(可選110V)平均功耗： 650W/ m2 最大功耗： 1300W/ m2與LED亮度，驅(qū)動IC，控制系統(tǒng)，選型有關(guān)控制系統(tǒng)控制主機：聯(lián)想開天主機或同檔次計算機以上操作系統(tǒng)：WIN XP/WIN 7顯卡：DVI顯卡典型顯存位寬128位，顯存512M控制方式： 同步控制刷新頻率： 600-3200Hz可選，在硬件支持條件下灰度/顏色： 65536/281萬億色 亮度調(diào)節(jié)方式：軟件256級可調(diào)控制系統(tǒng)采用：PCTV卡可選DVI顯卡主控卡光纖傳輸可選主要技術(shù)參數(shù)驅(qū)動器件：恒流驅(qū)動方式：1/4掃幀頻： 60Hz亮度：6500cd/m2 開機白平衡狀況下，與所

59、選LED亮度有關(guān)視頻信號：RF、S-Video、RGB、RGBHV、YUV、YC、COMPOSITION等平均無故障時間：10000小時壽命：5萬小時平整度：任意相鄰像素間0.2mm顯示模塊拼接間隙0.5mm均勻性：像素光強、顯示模塊亮度均勻盲點率：0.0002開關(guān)電源負(fù)荷：5V/40A 5V/55A 計算機顯示模式：12801024有效通訊距離：網(wǎng)線100m無中繼，多模光纖500m，單模光纖20km軟件LED演播室(MDK) (2)監(jiān)測預(yù)警用PC機監(jiān)測預(yù)警用PC機，型號:聯(lián)想IdeaCentre K450，主要作用用于泥石流、滑坡視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)儲存。5.2 水利大壩安全自動化監(jiān)測系統(tǒng)平臺建設(shè)水

60、利大壩安全自動化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)平臺是整個系統(tǒng)的核心和靈魂，肩負(fù)著各種信息數(shù)據(jù)的處理、信息的發(fā)布和預(yù)警信號的響應(yīng)。該軟件用于對水利大壩堤防的安全監(jiān)測，實現(xiàn)自動化監(jiān)測數(shù)據(jù)系統(tǒng)采集，及其相關(guān)安全的信息進展自動獲取、存儲、加工處理和輸入輸出，并且為數(shù)據(jù)分析軟件提供完備的數(shù)據(jù)接口。實現(xiàn)區(qū)內(nèi)各類監(jiān)測儀器監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時接收、存儲、管理、維護、查詢、統(tǒng)計分析和檢索，對到達(dá)預(yù)警閾值的各類監(jiān)測結(jié)果能夠?qū)χ付ǖ囊苿油ㄐ沤K端、無線預(yù)警播送站多點群發(fā)預(yù)警信息等功能，具有站點配置、管理、編輯功能。5.2.1 預(yù)警系統(tǒng)軟件設(shè)計預(yù)警系統(tǒng)軟件具有強大的測點管理、監(jiān)測數(shù)據(jù)管理、遠(yuǎn)程通訊、備份管理、巡查信息管理、安全管理、工程文檔瀏