安全監(jiān)測工程工程施工組織設(shè)計(jì)方案

1、銅川市水庫樞紐工程安全監(jiān)測工程施工方案15.1 工程概況本工程主要包括大壩及放水塔、泄洪洞安全監(jiān)測工程，其主要包括監(jiān)測儀器設(shè)備采購、檢驗(yàn)、安裝及施工期監(jiān)測工作。主要項(xiàng)目有：巡視檢查、環(huán)境量監(jiān)測（上、下游水位，壩區(qū)氣溫，降水量）、表面變形監(jiān)測（水平和垂直位移監(jiān)測）滲流監(jiān)測（壩體滲流壓力及繞壩滲流監(jiān)測），監(jiān)測儀器自動(dòng)化等。表15-1大壩安全監(jiān)測主要工程量一大壩安全監(jiān)測單位數(shù)量備注2.1土建工程2.1.1視準(zhǔn)線校核基點(diǎn)個(gè)102.1.2工作基點(diǎn)個(gè)102.1.3永久綜合點(diǎn)測墩個(gè)252.1.4水準(zhǔn)網(wǎng)網(wǎng)點(diǎn)個(gè)102.1.5水準(zhǔn)監(jiān)測網(wǎng)施工便道m(xù)4002.1.6土后方回填3m202.1.7土方明挖3m1002.1

2、.8108mm繞壩滲流鉆孔m4502.1.950mm鍍鋅鋼管測壓管m4502.1.1056mmPVC護(hù)壁管m4502.1.11108mm鉆孔（深孔滲壓計(jì)）m6002.1.1256mmPVC水平電纜套管m11002.1.13211x5mm垂直電纜保護(hù)無縫m1802.1.14127mmW基屬標(biāo)鋼管m302.1.15102mm雙金屬標(biāo)鋁管m302.1.16168mm護(hù)壁鋼管m302.1.17168mm雙金屬標(biāo)鉆孔m302.1.18觀測房m2152.2大壩變形監(jiān)測2.2.1水平位移2.2.1.1強(qiáng)制對中基座個(gè)282.2.1.2經(jīng)緯儀臺(tái)1進(jìn)口2.2.2豎向位移2.2.2.1水準(zhǔn)儀臺(tái)1進(jìn)口2.2.2.2水

3、準(zhǔn)標(biāo)個(gè)282.2.2.3水準(zhǔn)尺個(gè)3每個(gè)3m2.2.2.4雙金屬標(biāo)系統(tǒng)套12.2.2.5雙金屬標(biāo)儀臺(tái)12.3大壩滲流監(jiān)測2.3.1滲壓計(jì)支362.3.2壓力表個(gè)202.3.3測壓管孔口裝置個(gè)202.3.4堰流計(jì)支12.3.5量水堰堰板塊12.3.6水質(zhì)分析項(xiàng)12.4環(huán)境量監(jiān)測2.4.1百葉箱個(gè)12.4.2自計(jì)溫度計(jì)臺(tái)12.4.3自計(jì)雨量計(jì)臺(tái)12.4.4遙測水位計(jì)支12.4.5人工水尺組22.5其他2.5.1監(jiān)測儀器電纜km152.5.2集線箱（16接口）臺(tái)42.5.3便攜式讀數(shù)儀臺(tái)12.6二次自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)備2.6.1測控單元（MCU）（16接口）套42.6.2數(shù)據(jù)庫服務(wù)器臺(tái)12.6.3計(jì)算機(jī)臺(tái)

4、12.6.4筆記本電腦本12.6.5激光打印機(jī)臺(tái)12.6.6不間斷電源（UPS）（500W）臺(tái)12.6.7通訊（光）電纜km52.7監(jiān)測自動(dòng)化控制系統(tǒng)軟件2.7.1數(shù)據(jù)采集軟件套12.7.2監(jiān)控管理軟件套12.7.3監(jiān)測資料分析軟件套12.8觀測房內(nèi)部裝修項(xiàng)12.9巡視檢查項(xiàng)12.10施工期監(jiān)測項(xiàng)1放水塔安全監(jiān)測工程便攜式讀數(shù)儀套1振弦式巖石多點(diǎn)變位計(jì)套2不銹鋼專用測桿套2振弦式測縫計(jì)支5振弦式滲壓計(jì)支3泄洪洞安全監(jiān)測工程振弦式滲壓計(jì)支6振弦式應(yīng)變計(jì)支7應(yīng)變計(jì)組支架套1振弦式鋼筋計(jì)支14振弦式測縫計(jì)支15振弦式土壓力計(jì)支9振弦式無應(yīng)力計(jì)支3振弦式多點(diǎn)位移計(jì)套3不銹鋼專用測桿套3水工專用屏蔽線米

5、1650便攜式讀數(shù)儀套3分步式模塊化自動(dòng)測量單元臺(tái)515.2 監(jiān)測儀器采購及儀器設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)按施工圖紙的要求進(jìn)行儀器設(shè)備的采購，采購前編制監(jiān)測儀器設(shè)備采購計(jì)劃，并報(bào)送監(jiān)理審批，主要儀器設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)1）經(jīng)緯儀：光學(xué)經(jīng)緯儀，測角精度：不低于土2。2）水準(zhǔn)儀：自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，測量精度：±1.5mm/km,強(qiáng)制對中基座最大對中誤差0.05mm,精美覘標(biāo)活動(dòng)范圍：0-200毫米，固定覘標(biāo)對中誤差<0.2mm3）滲壓計(jì)：量程：0.35Mpa、700kpa,分辨率：0.01%F.S,精度：土0.1%F.S,工作溫度-20C65C。4）堰流計(jì)：分辨率00.02F.S,精度00.01%F.S,最大電纜長

6、度700m,量水堰堰板：1*1.5m,§=8mm不銹鋼板。5）雙金屬標(biāo)儀：測量范圍：035mm，靈敏度：0.02mm，精度±0.1mm,長期穩(wěn)定性，全數(shù)字電路無漂移，工作環(huán)境：溫度-20C70C,濕度095%。6）遙測水位計(jì)：浮子直徑15cm，水位輪工作周長32cm，測量范圍80m,分辨率1cm,精確度02cm,格雷碼輸出，機(jī)械數(shù)字顯示，平均無故障工作次數(shù)1*107次。7）自計(jì)雨量計(jì)：承水口徑200cm±0.6mm,刃口4050°,分辨率1cm,精確度0±3%,雨強(qiáng)范圍0.014mm/min,單觸點(diǎn)通斷信號(hào)，工作溫度-20C50C,工作電源：D

7、C12V蓄電池，環(huán)境溫度-30C60C,濕度1095（相對濕度，無冷凝）防雷擊能力強(qiáng)。8）自計(jì)溫度計(jì)：量程-25C60C,精度土0.05C,耐水壓1.0Mpa。9）集線箱：可接32支傳感器10）自動(dòng)測控單元：自動(dòng)測控單元MCU,工作環(huán)境-30C60C,相對濕度090%,供電電源220V±10%、50Hz、R232接口，1200bps,可測量差動(dòng)式儀器，并含有數(shù)據(jù)采集功能。11）計(jì)算機(jī)和打印機(jī)要求：主要設(shè)備采用當(dāng)前市場主流機(jī)型偏上的廠家產(chǎn)品，常規(guī)配置，并留有擴(kuò)充和升級的余地。12）巖石變位計(jì)：量程0-100mm,測點(diǎn)數(shù)3,測孔深度3,8,15m,分分辨率0.1%F?So13）測縫計(jì)：量

8、程25mm,測量精度0.5%F?S,工作溫度-25C+60C,耐水壓0.5MPa。15.3 監(jiān)測儀器安裝方法嚴(yán)格按圖紙和廠家使用說明書規(guī)定的程序和方法，進(jìn)行儀器設(shè)備的安裝和埋設(shè)，監(jiān)測儀器設(shè)備在完成調(diào)試、率定并經(jīng)過監(jiān)理人批準(zhǔn)后進(jìn)行安裝埋設(shè)。儀器埋設(shè)中使用經(jīng)過批準(zhǔn)的編碼系統(tǒng)，對各種儀器設(shè)備、電纜、監(jiān)測斷面、控制坐標(biāo)等進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，每支儀器均須建立檔案卡。在所有儀器電纜上加上至少5個(gè)耐久、防水、最大間距不超過20m的標(biāo)簽，以保證連續(xù)識(shí)別不同儀器的電纜。所有儀器或接頭應(yīng)予保護(hù)，所有未完成的管道和套管的開口端加蓋，保證管和套管里面沒有外部物質(zhì)進(jìn)入。在儀器安裝、埋設(shè)、混凝土回填作業(yè)中，如發(fā)現(xiàn)有異常變化或損

9、壞現(xiàn)象，及時(shí)采取補(bǔ)救措施。在儀器和電纜埋設(shè)完畢后，及時(shí)檢測，確認(rèn)符合要求后，編寫施工日志，繪制竣工圖。每支儀器埋設(shè)和安裝后，將儀器及其安裝的下列詳細(xì)資料提交監(jiān)理人。這些資料包括：(1)儀器的種類、型號(hào)、編號(hào)和說明；(2)按比例圖示儀器所在部位的位置、儀器的坐標(biāo)和高程、電纜敷設(shè)的準(zhǔn)確位置和路線、電纜所有接頭的位置和儀器安裝所用的材料；(3)儀器埋設(shè)的日期、時(shí)間以及氣候氣溫情況；(4)儀器埋設(shè)時(shí)附近施工區(qū)作業(yè)情況；(5)安裝埋設(shè)時(shí)的照片；(6)所取得的初始數(shù)據(jù)；(7)由我方和監(jiān)理人雙方簽字的所有安裝埋設(shè)記錄。15.3.1 變形監(jiān)測點(diǎn)安裝方法校核基點(diǎn)和工作基點(diǎn)必須放置在壩肩堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)上，并通視狀況良

10、好。測點(diǎn)標(biāo)墩為高于地面1.2m的現(xiàn)澆鋼筋混凝土墩，標(biāo)墩底盤為1.2mXlm的混凝土實(shí)體；標(biāo)墩頂部設(shè)置強(qiáng)制對中基座，基座對中精度應(yīng)小于0.1mm；標(biāo)墩底盤表面設(shè)置水準(zhǔn)標(biāo)志；埋設(shè)時(shí)，強(qiáng)制對中基座應(yīng)調(diào)整水平，其傾斜度不得大于4'。水準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)及水準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)：水準(zhǔn)網(wǎng)點(diǎn)先用標(biāo)石，基準(zhǔn)點(diǎn)采用雙金屬標(biāo)，并設(shè)置保護(hù)裝置。觀測墩尺寸見圖15-1、15-2、15-3I-I剖面圖15-1巖基上工作基點(diǎn)結(jié)構(gòu)尺寸圖和配筋圖（單位mm）俯視圖圖15-2土基上工作基點(diǎn)結(jié)構(gòu)尺寸圖和配筋圖（單位mm）230圖15-3表面變形觀測點(diǎn)制作圖（單位：mm）15.3.2 滲流監(jiān)測點(diǎn)安裝滲壓計(jì)采用鉆孔法安裝，滲壓計(jì)埋設(shè)前，必須進(jìn)行室內(nèi)

11、檢驗(yàn)。埋設(shè)前，將滲壓計(jì)用砂包裹，在水中浸泡2小時(shí)以上，使其達(dá)到飽和狀態(tài)，確?？紫秹毫τ?jì)進(jìn)水口通暢。在基巖面上埋設(shè)滲壓計(jì)時(shí)，應(yīng)先在預(yù)定位置鉆一個(gè)直徑不小于50mm的孔，孔內(nèi)充填礫石，再將裝入砂袋的滲壓計(jì)放到集水孔上。測壓孔應(yīng)在灌漿洞帷幕灌漿施工完畢后施鉆。測壓孔鉆孔孔位與設(shè)計(jì)孔位偏差不超過5cm,孔深應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)深度，孔斜偏差應(yīng)不大于0.02m/m。測壓孔鉆孔開孔直徑為110mm,終孔孔徑為76mm,達(dá)到設(shè)計(jì)深度后應(yīng)進(jìn)行靈敏度檢查，靈敏度檢查的水壓力為0.10.2Mpa,當(dāng)漏水量極微或基本不漏水時(shí)，應(yīng)及時(shí)通知項(xiàng)目監(jiān)理，決定是否加深鉆孔或重新鉆孔。鉆孔巖芯應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)素描。測壓孔在鉆孔過程中，如發(fā)現(xiàn)集

12、中漏水（無回水）、掉鉆、掉塊、塌孔等情況時(shí)，應(yīng)詳細(xì)記錄。當(dāng)上述情況比較嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)通知項(xiàng)目監(jiān)理采取處理措施。測壓孔孔口裝置按圖加工和安裝各接頭不得漏水，經(jīng)檢查合格后進(jìn)行初始值觀測0讀數(shù)儀圖15-4滲壓計(jì)安裝結(jié)構(gòu)示意圖15.3.3 電纜安裝電纜采用塑料電纜，觀測電纜在儀器埋設(shè)點(diǎn)附近應(yīng)預(yù)留一定的富余長度。電纜牽引方向應(yīng)盡量垂直或平行埋設(shè)。監(jiān)測儀器至監(jiān)測站的電纜應(yīng)盡可能少用接頭。電纜連接采用熱縮管法連接，并標(biāo)示清楚，測量端芯線頭部的銅絲應(yīng)搪錫密封，并作防水實(shí)驗(yàn)(1.5個(gè)氣壓下15分鐘不漏氣，1Mpa水壓下絕緣電阻不小于50MQ),在監(jiān)測儀器引線進(jìn)行必要的連接、套接和安放后，在回填或埋入混凝土中之前，監(jiān)

13、測儀器引線應(yīng)立即進(jìn)行測試。電纜鋪設(shè)時(shí)在導(dǎo)管的出口和入口用麻布包扎，電纜未引入永久觀測站前，用木箱保護(hù)，嚴(yán)禁將電纜觀測端浸入水中。15.3.4其它儀器安裝(1)遙測水位計(jì)：安裝在水流平穩(wěn)，受風(fēng)浪和泄水影響小，觀測方便的地方，安裝水位計(jì)平臺(tái)高度0.8m,安裝水平，進(jìn)水管斷面面積不小于測井?dāng)嗝娣e的1%,設(shè)在岸上的測井，進(jìn)水管應(yīng)低于最低水位15cm,并定期清理沉積物。（2）自計(jì)雨量計(jì)：雨量傳感器安裝高度為1.2m,承雨口應(yīng)水平，雨量計(jì)固定牢靠，基座有排水管道出口和電纜通道。（3）自記溫度計(jì)：自記溫度計(jì)安裝在專用百葉箱內(nèi)，百葉箱固定于0.8*0.8*1.5m墩臺(tái)上，箱門朝正北方向。（4）量水堰安裝：堰口

14、水流形態(tài)必須為自由式，堰槽段應(yīng)采用矩形斷面，堰扳為平面，堰板頂部水平，堰板與側(cè)墻應(yīng)保持鉛直，堰板采用不銹鋼板，過水堰口下游邊緣制成45°角，堰板應(yīng)與堰槽兩側(cè)墻和來水流向垂直。堰板應(yīng)平正和水平，高度應(yīng)大于5倍的堰上水頭，量水堰安裝完畢，應(yīng)詳細(xì)填寫考證表，存檔備查。15.4安全監(jiān)測方法15.4.1 巡視方法和內(nèi)容一般項(xiàng)目檢查方法采用直觀檢查或配小型工具檢查，特殊部位采用探坑、鉆孔、水下攝像等方法。15.4.1.1 壩體主要檢查項(xiàng)目：1）相鄰壩段之間的錯(cuò)動(dòng)；2）伸縮縫開合情況和止水的工作狀況；3）上下游壩面、寬縫內(nèi)及廊道壁上有無裂縫，裂縫中漏水情況；4）混凝土有無破損；5）混凝土有無溶蝕、

15、水流侵蝕或凍融現(xiàn)象；6）壩體排水孔的工作狀態(tài)，滲漏水的漏水量和水質(zhì)有無顯著變化；7）壩頂防浪墻有無開裂、損壞情況。15.4.1.2 壩基和壩肩主要檢查如下內(nèi)容：1）基礎(chǔ)巖體有無擠壓、錯(cuò)動(dòng)、松動(dòng)和鼓出；2）壩體與基巖（或岸坡）結(jié)合處有無錯(cuò)動(dòng)、開裂、脫離及滲水等情況；3）兩岸壩肩區(qū)有無裂縫、滑坡、溶蝕及繞滲等情況；4）基礎(chǔ)排水及滲流監(jiān)測設(shè)施的工作狀況、滲漏水的漏水量及渾濁度有無變化。15.4.1.3 泄水建筑物主要檢查如下內(nèi)容：1）放水塔的混凝土有無裂縫、滲水，塔體有無傾斜或不均勻沉降。2）消能設(shè)施有無磨損沖蝕和淤積情況。3）工作橋是否有不均勻沉降、裂縫、斷裂等現(xiàn)象。4）出水口水流形態(tài)，流量是否正

16、常。15.4.1.4 近壩區(qū)岸坡主要檢查如下內(nèi)容：1）地下水露頭及繞壩滲流情況；2）岸坡有無沖刷、塌陷、裂縫及滑移跡象。15.4.2 監(jiān)測方法（1）水平位移觀測視現(xiàn)場情況可采用視準(zhǔn)線法，視準(zhǔn)線兩端的延長線處，宜設(shè)立校核基準(zhǔn)點(diǎn)；視準(zhǔn)線應(yīng)離開周鄰障礙物1m以上；各測點(diǎn)偏離視準(zhǔn)線的距離，不應(yīng)大于2cm；基準(zhǔn)點(diǎn)和監(jiān)測點(diǎn)，應(yīng)采用有強(qiáng)制對中裝置的觀測墩。視準(zhǔn)線測量，可選用活動(dòng)覘牌法或小角度法。當(dāng)采用活動(dòng)覘牌法觀測時(shí)，監(jiān)測精度宜為視準(zhǔn)線長度的1/100000;當(dāng)采用小角度法觀測時(shí)，監(jiān)測精度應(yīng)按下式估算：ms=mpL/式中：ms一位移中誤差（mm）；G一測角中誤差（）；L視準(zhǔn)線長度（mm）；206265。當(dāng)采

17、用活動(dòng)覘牌法觀測時(shí)，觀測前應(yīng)對覘牌的零位差進(jìn)行測定。（2）垂直位移觀測采用幾何水準(zhǔn)方式，布設(shè)二等水準(zhǔn)線路，其水準(zhǔn)測量的閉合差不得超過規(guī)范的要求，測量使用的水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺等分別按有關(guān)規(guī)范規(guī)定進(jìn)行檢驗(yàn)與校正?；鶞?zhǔn)點(diǎn)應(yīng)建立在大壩應(yīng)力影響范圍以外，一般在下游13km（3）滲流監(jiān)測采用便攜式讀數(shù)儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。15.4.3觀測具體技術(shù)要求(1)每期觀測前，應(yīng)對所使用的儀器和設(shè)備進(jìn)行檢查、校正，并做好記錄；(2)在較短的時(shí)間內(nèi)完成；(3)采用相同的圖形(觀測路線)和觀測方法；(4)使用同一儀器和設(shè)備；(5)觀測人員相對固定；(6)記錄相關(guān)的環(huán)境因素，包括荷載、溫度等；(7)采用統(tǒng)一基準(zhǔn)處理數(shù)據(jù)；(8)首期

18、觀測必須獨(dú)立觀測兩次，獨(dú)立觀測兩次分別計(jì)算、成果差值應(yīng)小于2倍中誤差，符合要求后，取均值作為基準(zhǔn)值；(9)每期觀測結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)處理數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)處理結(jié)果出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，必須即刻通知管理單位采取相應(yīng)措施：1)變形量達(dá)到預(yù)警值或接近允許值；2)變形量出現(xiàn)異常變化；3)建(構(gòu))筑物的裂縫或地表的裂縫快速擴(kuò)大。15.5 施工期安全監(jiān)測規(guī)程15.5.1 埋設(shè)時(shí)間按照安全監(jiān)測設(shè)計(jì)圖紙、隨施工進(jìn)度進(jìn)行測壓等設(shè)備埋設(shè)，大壩填筑完成后滲壓計(jì)和變形觀測點(diǎn)埋設(shè)。15.5.2 監(jiān)測周期和方法儀器埋設(shè)初期48小時(shí)內(nèi)，每天測次不低于2次，施工期為每月4次，首次蓄水期每月8次，正常運(yùn)行期每月1次。巡視檢查：一般項(xiàng)目檢查

19、方法采用人工直觀檢查或配小型工具檢查，特殊部位采用探坑、鉆孔、水下攝像等方法。變形觀測：采用人工監(jiān)測方法，水平位移用視準(zhǔn)線法和垂直位移用水準(zhǔn)觀測。滲流監(jiān)測：采用便攜式讀數(shù)儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。15.5.3 監(jiān)測資料的整編(1)我方使用標(biāo)準(zhǔn)的格式將各項(xiàng)儀器的有關(guān)參數(shù)、儀器安裝埋設(shè)后的初始讀數(shù)和全部儀器設(shè)備檔案卡等整編成冊。(2)如監(jiān)測發(fā)現(xiàn)可能是建筑物出現(xiàn)異常情況時(shí)，我方在1小時(shí)內(nèi)口頭通知監(jiān)理人，并在測讀數(shù)據(jù)后6小時(shí)內(nèi)以快報(bào)的方式向監(jiān)理人和設(shè)計(jì)單位以及發(fā)包人提交書面報(bào)告。(3)我方將按監(jiān)理人指示，在水庫初期蓄水和水庫蓄水至規(guī)定水位時(shí)，或根據(jù)工程安全檢查的需要，按相關(guān)規(guī)范的規(guī)定和設(shè)計(jì)要求(包括設(shè)計(jì)修改通知

20、要求)，向監(jiān)理人報(bào)送工程建筑物監(jiān)測報(bào)告。15.6 信息化施工與信息反饋在本標(biāo)段的監(jiān)測工作中，對信息化施工與信息反饋應(yīng)作為重點(diǎn)對待。信息化施工是運(yùn)用系統(tǒng)工程于施工的一種現(xiàn)代化施工管理方法，包括預(yù)測、信息采集與反饋、控制與決策等方面的內(nèi)容。在監(jiān)測的各個(gè)環(huán)節(jié)，從各工點(diǎn)基本情況調(diào)查，各工點(diǎn)技術(shù)方案編制，監(jiān)測數(shù)據(jù)采集，監(jiān)測數(shù)據(jù)分析上報(bào)，應(yīng)急預(yù)案的實(shí)施，與業(yè)主專家、設(shè)計(jì)單位、施工單位及時(shí)進(jìn)行溝通，確保情況可靠、方案合理、數(shù)據(jù)及時(shí)、分析正確、措施到位，將施工情況始終納入有效監(jiān)測掌控之中。信息化監(jiān)測和反饋基本流程包括：(1)采集數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析，初步判斷監(jiān)測對象安全，如果情況可疑應(yīng)及時(shí)通知監(jiān)理及施工單

21、位，并做進(jìn)一步監(jiān)測驗(yàn)證。(2)數(shù)據(jù)錄入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。(3)生成記錄成果報(bào)告。(4)如果處理計(jì)算過程中發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)值過大，達(dá)到到警戒值，應(yīng)加大監(jiān)測頻率，采取控制位移變形的施工措施。(5)如果監(jiān)測數(shù)值過大，達(dá)到了控制值，立即緊急通知施工單位，并啟動(dòng)相直到措施得當(dāng)，危險(xiǎn)解關(guān)的預(yù)案，并上報(bào)監(jiān)理單位會(huì)同相關(guān)專家制定合理措施,除，可以施工為止。根據(jù)上述預(yù)測對圍護(hù)結(jié)構(gòu)和周邊環(huán)境的安全狀況進(jìn)行評估，做到信息化施工。其監(jiān)測反饋程序框圖。圖15-5自動(dòng)化系統(tǒng)監(jiān)測反饋程序圖15.6.1系統(tǒng)功能(1)系統(tǒng)應(yīng)具備巡測和選測功能。應(yīng)能根據(jù)需求采用中央控制方式或自動(dòng)控制方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；(2)系統(tǒng)應(yīng)有顯示功能。應(yīng)能顯

22、示建筑物及監(jiān)測系統(tǒng)的總體布置，各監(jiān)測子系統(tǒng)組成、過程曲線、報(bào)警狀態(tài)顯示窗口等；(3)系統(tǒng)應(yīng)有操作功能。應(yīng)能在監(jiān)測管理站的計(jì)算機(jī)或監(jiān)測管理中心站的計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)監(jiān)視操作、輸入/輸出、顯示打印、報(bào)告現(xiàn)在測值狀態(tài)、調(diào)用歷史數(shù)據(jù)、評估系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)；根據(jù)程序執(zhí)行狀況或系統(tǒng)工作狀況給出相應(yīng)的提示；修改系統(tǒng)配置、進(jìn)行系統(tǒng)測試和系統(tǒng)維護(hù)等；(4)系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)具備掉電保護(hù)功能。在外部電源突然中斷時(shí)保證數(shù)據(jù)和參數(shù)不丟失；(5)系統(tǒng)應(yīng)具備數(shù)據(jù)通信功能。包括數(shù)據(jù)采集裝置與監(jiān)測管理站計(jì)算機(jī)之間的雙向數(shù)據(jù)通信，以及監(jiān)測管理站和監(jiān)測管理中心站內(nèi)部及其同系統(tǒng)外部的網(wǎng)絡(luò)引算機(jī)之間的雙向數(shù)據(jù)通信；(6)具有網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)功能。確保網(wǎng)絡(luò)

23、的安全運(yùn)行具有多級用戶管理功能，設(shè)置有多級用戶權(quán)限，多級安全密碼，對系統(tǒng)進(jìn)行有效的安全管理；(7)系統(tǒng)具有自檢功能。以便能為及時(shí)維修提供方便；(8)系統(tǒng)應(yīng)配備相應(yīng)的工程安全監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件和水文自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)軟件。軟件系統(tǒng)應(yīng)有在線監(jiān)測、離線分析、數(shù)據(jù)庫管理、安全管理等功能，應(yīng)包含數(shù)據(jù)的人工自動(dòng)采集、測值的離線性態(tài)分析、圖形報(bào)表制作等日常工程安全管理的基本內(nèi)容；(9)除自動(dòng)采集數(shù)據(jù)、自動(dòng)入庫外，還應(yīng)具有人工輸入數(shù)據(jù)功能。能方便地輸入未實(shí)施自動(dòng)化監(jiān)測的測點(diǎn)或因系統(tǒng)故障而用人工補(bǔ)測的數(shù)據(jù)；(10)系統(tǒng)應(yīng)備有與便攜式計(jì)算機(jī)或讀數(shù)儀通信的接口。能夠使用便攜式計(jì)算機(jī)或讀數(shù)儀采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行人工補(bǔ)測比測

24、或防止數(shù)據(jù)中斷。15.5.2系統(tǒng)組成系統(tǒng)由軟件系統(tǒng)和硬件設(shè)備組成。軟件系統(tǒng)主要是上位機(jī)軟件。硬件設(shè)備主要分上位控制微機(jī)、現(xiàn)場測控單元(MCU)、通訊介質(zhì)與設(shè)備、傳感器等。各個(gè)主要層次的組成、功能及配置分述如下：a)傳感器層本工程的傳感器層主要由滲壓計(jì)、溫度計(jì)、量水堰計(jì)等組成，可以自動(dòng)采集相應(yīng)的數(shù)據(jù)，不再需要人工進(jìn)行實(shí)地測量，具采集的數(shù)據(jù)精度高，可靠性好。b)傳感器連接層連接層主要由專用數(shù)據(jù)傳輸電纜及電纜保護(hù)管組成。專用數(shù)據(jù)傳輸電纜用于連接傳感器與現(xiàn)場采集單元，對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸；保護(hù)管起到保護(hù)電纜的作用，采用鍍鋅鋼管，一方面可起到保護(hù)電纜的作用，另一方面由于鋼管可靠連接并埋在地下，與系統(tǒng)接地

25、網(wǎng)焊接在起，從而形成一個(gè)可覆蓋大壩的接地網(wǎng)，有效改善了系統(tǒng)的防雷效果。專用數(shù)據(jù)傳輸電纜采用四芯屏蔽銅芯鍍錫電纜。c)現(xiàn)場測控單元層現(xiàn)場測控單元層主要由12個(gè)數(shù)據(jù)采集裝置及相應(yīng)的供電設(shè)備等組成。由數(shù)據(jù)采集裝置對傳感器測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中采集，打包并上傳至上位機(jī)。距離較近的數(shù)據(jù)采集裝置相互之間可通過RS-485通訊口連接，形成一個(gè)子網(wǎng)。供電設(shè)備可選用市電AC220V電源、太陽能供電電源。本工程供電設(shè)備選用市電AC220V電源，系統(tǒng)提供蓄電池后備電源供電方式，可在正常電源斷電情況下，保證數(shù)據(jù)采集裝置正常工作7d以上。d)通訊層通訊層主要由通訊介質(zhì)及通訊設(shè)備組成，通訊介質(zhì)可采用屏蔽雙絞線、光纖等，通訊設(shè)

26、備可選用光電轉(zhuǎn)換器、通訊轉(zhuǎn)換器等。從系統(tǒng)成本、傳輸性能上綜合考慮，一般在MCU房與上位機(jī)房之間采用四芯單模光纖接入方式。e)上位機(jī)層上位機(jī)層主要由上位控制微機(jī)、打印機(jī)、UPS電源及上位機(jī)軟件包等組成。上位機(jī)層對采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、分析和告警，為大壩安全分析提供數(shù)據(jù)支持。本工程的上位機(jī)層由一臺(tái)計(jì)算機(jī)、一臺(tái)UPS電源、及在工作站內(nèi)安裝的安全監(jiān)控管理軟件和數(shù)據(jù)庫軟件組成。水庫大壩安全自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)要求以windowXP為系統(tǒng)平臺(tái)的大壩安全信息管理系統(tǒng)，包括教據(jù)采集軟件、信息管理軟件、資料分析軟件、遠(yuǎn)程控制軟件。15.6.3自動(dòng)化監(jiān)測系統(tǒng)安裝調(diào)試MCU采用密封防水機(jī)箱，機(jī)箱底部采用塑料密封接頭，所

27、有部件固定在機(jī)箱安裝鋼板上，智能數(shù)據(jù)采集模塊安裝在不銹鋼盒內(nèi)。機(jī)箱接地線柱應(yīng)用導(dǎo)線與地網(wǎng)連通；儀器電纜理順后穿進(jìn)機(jī)箱，盡量避免交叉。(1)自動(dòng)化系統(tǒng)的調(diào)試步驟如下：1）儀器接入自動(dòng)化系統(tǒng)前，對每支傳感器的電纜絕緣度進(jìn)行測試。2）根據(jù)MCU配置表將儀器參數(shù)、MCU的通道號(hào)進(jìn)行室內(nèi)編程，檢查無誤后下載到MCU。3）用便攜儀表測讀每支儀器讀數(shù)。4）將傳感器接入采集系統(tǒng)。5）對每支傳感器進(jìn)行調(diào)試。6）對MCU之間通訊進(jìn)行調(diào)試。7）整個(gè)系統(tǒng)的安裝調(diào)試。（2）測控裝置完成所有的接線后就可以開始調(diào)試，具步驟如下：1）設(shè)置首先用小鍵盤完成測控裝置的地址、測點(diǎn)類型、測點(diǎn)數(shù)量的設(shè)置，具體設(shè)置詳見小鍵盤的使用。一般

28、根據(jù)測控裝置的位置從左到右、從近到遠(yuǎn)按順序設(shè)置數(shù)據(jù)采集模塊的地址，便于查找。其次根據(jù)接八傳感器的排列順序，確定每支儀器在數(shù)據(jù)采集模塊內(nèi)的編號(hào)，其編號(hào)由4位數(shù)組成，前兩位為數(shù)據(jù)采集模塊的地址，后兩位為測點(diǎn)接八模塊的通道位置。2）通訊檢查MCU的通訊線接完后，在數(shù)據(jù)采集計(jì)算機(jī)上可用數(shù)據(jù)采集軟件或超級終端進(jìn)行通訊調(diào)試，確保每個(gè)模塊通訊正常。3）自檢在自檢命令中所有模塊均對其RAM、ROM、時(shí)鐘等電路的自檢測量MCU內(nèi)的蓄電池的電壓、充電電壓和模塊上的溫度，檢測各測量模塊的類型、接入監(jiān)測儀器的數(shù)量以及該模塊的工作情況。4）測量在MCU處先用小鍵盤對每支儀器進(jìn)行測量，確定儀器測量正常，記錄測量數(shù)據(jù)；同時(shí)通過人工比測接口，利用便攜式測量儀表對接入MCU的儀器進(jìn)行測量，并與MCU測量的數(shù)據(jù)相比較，測量數(shù)據(jù)的重復(fù)性、一致性滿足規(guī)范要求。5）聯(lián)調(diào)在中央控制裝置（監(jiān)控主機(jī)）上，利用數(shù)據(jù)采集軟件控制所有測控裝置，進(jìn)行所有功能檢查，如測量（巡回測量、選點(diǎn)測量、選箱測量、自動(dòng)測量卜時(shí)間查詢和設(shè)置、定時(shí)自動(dòng)測量時(shí)間問隔查詢和設(shè)置、自動(dòng)測量數(shù)據(jù)讀取等，所有功能運(yùn)行正常、可靠，自動(dòng)化測量結(jié)果與人工測量結(jié)果一致。6）整理在完成MCU的調(diào)試工作后，對接入MCU的每一根電纜做好標(biāo)記，順序整理好；擰緊MCU接線通道的密封端子，對空的通道用電纜頭將其堵死