某水庫內(nèi)部水平位移解決方案
一、項(xiàng)目概述
該水庫是重點(diǎn)水源的中型水利工程,是農(nóng)業(yè)灌溉、場(chǎng)鎮(zhèn)供水、農(nóng)村人畜飲水及工業(yè)用水等綜合利用的水利工程,2019年9月1日,該水庫水庫副壩已成型。2019年,該工程已完成60%,正在進(jìn)行主壩壩體澆筑、灌區(qū)工程施工等,預(yù)計(jì)2020年7月竣工。工程建成后,將為該地區(qū)增加1056萬立方米的蓄水量,將有效解決2.5萬城鎮(zhèn)人口、5.6萬農(nóng)村人口和6.9萬頭牲畜及工業(yè)園區(qū)B區(qū)的用水問題。
二、項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器選型
眾所周知,大壩是調(diào)控水資源時(shí)空分布、優(yōu)化水資源配置的重要工程措施,也是江河防洪工程體系的重要組成部分。隨著世界各國水利、水電事業(yè)的發(fā)展,水庫大壩的安全問題也越來越突出。據(jù)水利部統(tǒng)計(jì),我國大中型水庫大壩安全達(dá)標(biāo)率為64.1%,病險(xiǎn)率約占36%,其中大中型水庫的病險(xiǎn)率接近30%,小型水庫的病險(xiǎn)率則更高。因此,大壩安全監(jiān)測(cè)受到了高度的關(guān)注和重視。
從傳統(tǒng)的水庫大壩監(jiān)測(cè)方式來看,水平位移通常采用經(jīng)緯儀三角測(cè)量或者視準(zhǔn)測(cè)量的方法,尤其是在結(jié)合水庫大壩變形量的整體因素,在監(jiān)測(cè)精確度要求高的情況下,就會(huì)產(chǎn)生更新的監(jiān)測(cè)方式。從傳統(tǒng)方法向自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的方法發(fā)展。項(xiàng)目中混凝土大壩的正垂的頂高程為535.5米,低高程為475.75米,長度為55.75米,可以布置8套固定測(cè)斜儀,用2套采集模塊采集。倒垂頂高程為475.75米,低高程為431.6米,長度為44.15米,可以布置8套固定測(cè)斜儀,用2套采集模塊采集。
三、自動(dòng)化采集系統(tǒng)的構(gòu)成
自動(dòng)化采集系統(tǒng)由傳感器(固定測(cè)斜儀)、1602(4)全功能采集模塊及葛南云平臺(tái)組成。
1.固定式測(cè)斜儀
GN-1B型固定式測(cè)斜儀廣泛適用于測(cè)量土石壩、面板壩、巖土邊坡、路堤、基坑、巖石邊坡等結(jié)構(gòu)物的水平位移、垂直沉降及滑坡,固定式測(cè)斜儀配合測(cè)斜管可反復(fù)使用,并方便實(shí)現(xiàn)傾斜測(cè)量的自動(dòng)化。
固定式測(cè)斜儀采用的是耐沖擊型傾斜傳感器,可靠性好,穩(wěn)定時(shí)間快,安裝附件少,組裝方便,具有智能識(shí)別功能,輸出信號(hào)為RS485數(shù)字量,直接顯示工程值(位移或角度)。
安裝方式
安裝前首先應(yīng)檢查測(cè)斜儀的導(dǎo)向輪是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活,扭簧是否有力。檢查傳感器部件是否工作正常(以鉛垂線為基準(zhǔn)傾向高端導(dǎo)向輪一側(cè)讀數(shù)增大,傾向另一側(cè)讀數(shù)減小),按設(shè)計(jì)高程截取連接鋼絲繩(設(shè)計(jì)高程加25cm),并將固定測(cè)斜儀用鋼絲繩首尾相連,按設(shè)計(jì)圖紙要求的數(shù)量裝成一個(gè)個(gè)測(cè)量單元。吊裝是按一個(gè)個(gè)測(cè)量單元的順序放入測(cè)斜管內(nèi),每個(gè)測(cè)量單元之間用鋼絲繩連接,連接一定要牢靠,各個(gè)測(cè)量單元的所有導(dǎo)向輪方向必須一致。
測(cè)斜管安裝實(shí)物圖 固定式測(cè)斜儀安裝實(shí)物圖
2.數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)發(fā)送
GDA1602(4)型全功能采集模塊適用于采集電流、電壓、開關(guān)、振弦信號(hào)及數(shù)字量輸出的傳感器信號(hào),其測(cè)量精度高、抗干擾能力強(qiáng),內(nèi)嵌無線模塊,及高容量鋰電池,可選擇太陽能或交流供電。智能采集模塊將測(cè)量、傳輸、供電功能集成在模塊內(nèi),模塊為金屬外殼,有效防護(hù)電磁干擾,體積小巧移動(dòng)方便,傳輸距離無限,可實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)和群點(diǎn)的任意組合;模塊節(jié)省了信號(hào)傳輸電纜和通訊電纜,測(cè)量數(shù)據(jù)直接傳輸給計(jì)算機(jī),系統(tǒng)組網(wǎng)簡(jiǎn)便快捷經(jīng)濟(jì)。采集模塊內(nèi)置鋰電池,并可外置太陽能充電板,在非采集時(shí)間可進(jìn)入低功耗變成休眠狀態(tài)。
智能采集模塊安裝實(shí)物圖 智能采集模塊安裝實(shí)物圖
3.數(shù)據(jù)處理
葛南云平臺(tái)以先進(jìn)的互聯(lián)網(wǎng)框架進(jìn)行開發(fā),致力于為用戶提供更好用,更高效的安全監(jiān)測(cè)云平臺(tái)。通過云平臺(tái),用戶可以很方便的從云端采集數(shù)據(jù)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、并且進(jìn)行導(dǎo)出數(shù)據(jù)、繪制圖表等一系列操作。并且結(jié)合本項(xiàng)目實(shí)際需求,定制開發(fā)數(shù)據(jù)可視化展示效果,讓用戶一目了然的把握最新的數(shù)據(jù)情況。
由于測(cè)孔內(nèi)單純看某一支固定式測(cè)斜儀的測(cè)量數(shù)據(jù)無法直接有效得看到準(zhǔn)確的深部水平位移,需要將測(cè)孔內(nèi)的8支固定測(cè)斜儀的測(cè)量數(shù)據(jù)組合整理來計(jì)算測(cè)孔的水平深部位移,平臺(tái)上提供了對(duì)應(yīng)的組合管理與組合分析的功能。
深部位移組合管理
組合數(shù)據(jù)分析圖