长江科学院自主研发安全监测系统 5分钟可完成水电站“全身体检”

2022-07-08 14:49  


7月初,在国家“西电东送”的骨干电源点之一——溪洛渡水电站内,安全监测管理中心站的工作人员用鼠标轻轻一点,由长江科学院自主研发的大坝安全监测自动化系统在5分钟内完成了7000多支监测仪器的巡回测量与异常分析工作,而在此前,给水电站做一次这样的“全身体检”,需要一个近20人的专业班组耗费1周才能完成。

潜心研发——“十年磨一剑”

据长江科学院工程安全与灾害防治研究所所长李端有介绍,传统水电站工程安全监测主要以人工观测为主,少量开展了监测自动化系统建设的水电站,尚存在传输速率慢、采集稳定性差、数据丢失的情况;而采用进口的采集设备,受限于技术封锁无法进行任何个性化设置,缺少中文交互页面,也基本不提供维护服务和技术支持。

科技创新是高质量发展的引擎。针对行业现状与难点痛点,长江科学院持续开展科研攻关与产品研发,基于物联网技术研制了安全监测自动化成套设备及智能传感器,并开发了大坝安全监测数据管理及分析云服务系统,实现了大坝安全信息的智能感知、开放物联与智慧应用,形成了大坝安全智能监控软硬件一体化解决方案,实现了稳定可靠的监测数据采集感知,大幅提高了大型安全监测自动化系统的采集稳定性和响应速度。同时开发了安全监测信息管理与监控预警系统,实现了采集、管理、整编、分析与监控预警全业务应用,能够为水电站运行安全提供信息化支撑和决策支持平台。

实践检验——工程安全稳定运行的“耳目”

溪洛渡水电站是世界首座千万千瓦级高拱坝水电站;具有“河谷窄、高拱坝、孔口多、泄洪功率大,高边坡、大跨度地下洞室群”等特点,为已建成国内第三高拱坝以及国内第二大水电站。

为全面监控电站建设质量和安全,溪洛渡水电站在建设期安装了近万支各类传感器,并委托长江科学院开展了溪洛渡水电站安全监测自动化系统建设,建成了1个中心管理站、3个监测管理站、83个监测站,累计安装各类采集设备397台,接入安全监测测点7720个,是国内已建成规模最大的基于以太网组网的安全监测自动化系统。该系统核心硬件及软件全部采用长江科学院自主研发的安全监测智能采集成套设备与云服务系统。

安全监测行业“三分看设备、七分靠施工”,施工质量往往是安全监测自动化系统能否成功的关键所在。溪洛渡水电站作为世界级高拱坝,工程规模大、监测仪器种类繁多、监测点位布置分散,监测自动化系统的建设难度远高于普通电站,尤其溪洛渡所采用的“新型设备”还没有过如此大规模的应用,因此更需要严格管控施工质量。

针对溪洛渡振弦式仪器占比较多的特点,创新应用基于谱分析算法的振弦仪器频率信号智能采集技术,实现了稳定可靠的监测数据采集感知。

针对溪洛渡仪器种类繁多,并已埋设了近十年,部分仪器参数可能发生了变化,长江科学院科研团队自我加压,要求对每支仪器都进行了详细测试、标定检验和编号归类后才能接入系统,确保分析结果精准可靠。

大坝基础廊道没有电梯直达,只能通过近50米高差的狭窄步梯到达,建设者们不打折扣,通过“蚂蚁搬家”一点点的将检验仪器设备搬运到测站,确保所有测点检验测试合格接入系统。2020年以来更是克服新冠疫情带来的不利影响,顺利按期完成全面安装调试工作。

长江科学院工程安全监测专业始建于上个世纪50年代,是国内最早从事水利水电工程安全监测与安全评估、研究及技术咨询的单位之一,同时也是国家大坝安全工程技术研究中心、水利部水工程安全与病害防治工程技术研究中心、水利部山洪地质灾害防治工程技术研究中心的主要依托专业。

多年来,长江科学院工程安全监测研究团队完成了百余项国家自然科学基金、国家科技攻关、省部级基金等科研项目,先后承担、参与了三峡、南水北调等国内200多个大中型水利水电工程的安全监测、科研及技术咨询工作。

来源:湖北广电融媒体

相关阅读

https://img.cjyun.org.cn/a/10008/202207/de5c2e62d729b9246425a08ae458d5b1.png