三维可视化大坝安全监控系统研发及应用

先进可靠的三维可视化大坝安全监控系统能准确检查大坝结构,展示仪器埋设位置,提高实时监测信息及大坝安全管理的效率。通过对大坝监测数据的深入分析,并依据规范拟定应力、渗流量等监控指标对三维数值模型进行正反分析,可确定大坝变形预警值。以湖南托口水电站为例,采用BIM技术构建了大坝实体、地形场景以及监测信息的三维可视化模型,并开发出集成了三维可视化模型展示、数据查询、数据展示及安全预警四大模块的大坝安全监控系统。该系统能全方位展示大坝结构、监测数据分析结果、监控指标等信息,并直观展示实时信息,实现了大坝安全监控预警,提高了大坝安全管理效率。相关经验可供类似水利水电工程的安全监控系统开发借鉴。     

基于全过程的混凝土生产质量智能化管控及实践

依托宁海抽水蓄能电站工程建设实践，围绕混凝土数字化拌和、智能化管控技术，提出了基于砂骨料含水率实时在线监测的混凝土生产智能管控方法。通过分析混凝土原材料关键参数及试验检测数据，结合混凝土配制理论，建立了混凝土智能拌和的预警和反馈调节机制，研发了相应的智能在线管控系统。该系统可实现混凝土拌和过程中各种信息数据的实时采集，通过大数据云平台的数据分析与实时监控，对混凝土拌和过程中的异常配合比进行预警预报，确保每一方混凝土均满足大坝安全设计需求，解决对混凝土问题干预的准确性和及时性的问题，为保证混凝土生产质量提供高效可靠的技术支撑。     

峡江水利枢纽厂房底板裂缝成因有限元分析

大体积混凝土基础底板裂缝的影响因素很多,国内大都采用有限元模拟混凝土温度场,且实践证明仿真计算得出的温度变化规律与实测结果基本相符。为分析峡江水利枢纽工程厂房混凝土底板裂缝成因,结合施工期大坝安全监测所得应力、温度等实测数据,运用非线性有限元法对厂房底板进行施工期仿真计算。通过对仿真计算结果与裂缝实际分布的对比分析,得出基础约束、温度应力、上下层混凝土浇筑间隔时间是裂缝形成的主要成因。     

大体积混凝土防裂动态智能温控系统应用与监测分析

针对大体积混凝土工程浇筑过程中的温度裂缝问题,研发了大体积混凝土防裂动态智能温控系统,实现工程建设期监测数据的自动获取、数据高效管理、实时评估、风险预警和温控智能控制等功能,已在多个水电工程建设中得以应用,取得了良好的应用效果。介绍了该系统的模块组成和功能特点。     

基于虚拟现实的水质预警

针对传统水质监测与预警的局限性,提出采用虚拟现实技术进行水质预警可视化研究,构建模拟真实场景三维可视化模型与水质预警数据库,并将可视化模块与预警模块结合起来直观准确地反映实时水体水质状况;把虚拟现实技术应用到某人工湖水质预警系统的构建中,实现水质预警的可视化。结果表明,该方法可实现水质信息的实时交互,为工程管理提供决策支持,为大中型水库的水质监测与预警提供更直观、有效的途径。     

基于相似理论的智能监盘系统研究

智能监盘系统是智能水电站建设的重要组成部分。该系统利用现有的大数据分析、云计算、人工智能等先进技术,借助电站计算机监控系统的海量数据,对数据进行实时采集、实时分析;借助运行人员的监盘经验,设置合理的报警阈值,可提前发现设备出现的隐患。针对隐蔽性较强的趋势性异常,可通过趋势分析提前预警,保证设备的安全运行,同时可大大减轻运行人员的监盘压力,为电站安全生产、稳发满发提供保障。     

混凝土坝温控防裂智能监控系统及其工程应用

阐述了混凝土坝智能监控的基本理念,即通过成套的仪器设备和软件系统,实现施工信息的实时采集、实时传输、自动管理、自动评价、仿真与预测分析、风险实时评价与预警、反馈实时自动控制等,可以为混凝土坝的施工质量监控提供一种新的途径。本文还针对混凝土坝温控施工的难题,介绍了笔者所在的研究团队研发的混凝土坝温控防裂智能监控系统,结合鲁地拉工程提出了智能监控系统服务于混凝土温控防裂的应用模式,可在同类工程中推广。     

混凝土高坝施工期温度与应力控制决策支持系统

本文建立了混凝土高坝施工期温度与应力控制决策支持系统，该系统包括大坝温度场仿真子系统、大坝温度场反分析子系统、大坝温度徐变应力仿真分析子系统、大坝温度场和应力场预报子系统以及大坝温度控制决策支持子系统。该系统可在大坝施工过程中根据实际施工条件和温控措施，对全坝各坝块进行全过程仿真分析，及时了解大坝各坝块的温度与应力状态以及各种温控措施的实际效果，并可预报竣工后运用期的温度和应力状态。本系统已成功应用于周公宅拱坝，对混凝土坝在设计、施工和运行期的安全评估发挥了重要作用。     

基于VB的AutoCAD二次开发技术在施工管理系统中的研究与应用

以VB为平台结合数据库技术和AutoCAD二次开发技术开发了混凝土施工管理系统。文中主要介绍了VB二次开发AutoCAD的原理、实现方法及其在施工管理系统可视化模块中的重要作用,实现了施工形象面貌实时动态展示和实际施工进度与计划相对比的功能。结合《溪洛渡水电站左岸地下电站混凝土浇筑管理系统》,进一步说明了基于VB的AutoCAD二次开发混凝土施工管理系统的优势,以便为有关决策部门提供快速、直观的信息依据。     

外掺MgO对大体积混凝土温度应力的影响分析

采用三维有限元仿真计算程序对混凝土掺MgO和不掺MgO两种方案进行了计算和分析,探讨了大体积混凝土掺MgO后的温度应力分布特点;结果表明.掺MgO后对基础强约束区混凝土温度应力有明显的补偿作用,是简化温控措施和减少温度应力裂缝的有效途径,为进一步研究混凝土掺用MgO筑坝技术提供了重要参考.     

混凝土温度应力仿真模拟与仿真试验同步测试系统

针对混凝土"应力算不准"的问题,为了提高混凝土材料参数获取的准确性,增强混凝土施工期的温控防裂安全性,通过对室内试验和三维有限元数值模拟方法的耦合,研发了混凝土温度应力仿真模拟与仿真试验同步测试系统,其中包括基于新型开裂全过程仿真试验机的混凝土实际服役环境(温度作用和约束条件)下的变形与温度应力监测模块、基于全过程仿真...     

河流水位智能预报系统设计与实现

针对河流水位预报预警,设计开发了一套河流水位智能预报系统。通过对水位测量传感器采集的数据进行分析,采用JAVA Android编程和Web Service接口技术进行系统软件设计,实现了水位数据的实时获取与展示、历史水位查询及未来水位变化的预测预报等功能。系统的研发可以为提前采取防洪控制措施提供决策依据,减少洪水对生命财产安全造成的危害。     

基于GIS的地质灾害预警与信息管理系统

掌握灾情信息,及时预防应急处理灾情关系到人民群众的财产和生命的安全.本文从地质灾害预警及信息管理出发,以GIS为基础,运用计算机技术、 网络技术、 射频技术等设计出一种高效、 科学处理灾情的系统,重点介绍了系统总体设计、 软件体系结构、 灾情预警模块、 数据传输模块、 数据库等,实现对灾区实时监测、 信息整合、 灾情分析等功能.     

溪洛渡水电站灌浆网络管理信息系统建设及应用

溪洛渡水电站灌浆管理信息系统总体采用B/S体系结构,结合数据库技术、无线网络技术、图形图像技术,将灌浆基础数据采集、数据实时监控、数据统计分析、形象展示有机结合在一起。该系统包括数据管理子系统、查询与分析子系统、形象可视化子系统3大子系统,可对灌浆盲区进行无线组网、将灌浆数据实时传输至Internet、对灌浆数据进行统计分析、生成灌浆形象展示图形、图表,并可对现场异常进行预警,有助于现场灌浆质量和进度的管理和提高工程管理水平。     

沙沱碾压混凝土坝施工期温度应力仿真分析

结合沙沱碾压混凝土重力坝的工程实际情况,利用ANSYS软件及其二次开发技术,对该坝的典型坝段进行仿真分析研究。结合实测资料,对该坝段进行全过程温度应力仿真计算。分析了施工期温度及温度应力随时间变化情况以及某时刻在坝体的分布情况,总结了其变化规律。结合沙沱碾压混凝土重力坝埋设温度计的实测温度,将计算结果与实测温度进行了比较,表明有限元计算结果与实际情况相符,保证了仿真分析的准确性。计算表明,沙沱碾压混凝土重力坝施工期温度应力状况总体情况良好,但应特别注意高温季节碾压混凝土的温控工作。沙沱碾压混凝土坝的温度应力仿真分析工作为确立施工期的温控措施,避免产生温度裂缝提供了参考。     

峡江水利枢纽泄水闸底板裂缝成因有限元分析

结合施工期大坝安全监测所得应力、温度等实测数据,运用非线性有限元法对泄水闸底板进行施工期仿真计算.通过对仿真计算结果与裂缝实际分布的对比分析,得出裂缝形成的主要成因是基础约束、温度应力,并提出了防治裂缝的针对性措施.     

闸墩水管冷却的光纤光栅温度监测及反馈分析

将光纤Bragg光栅温度传感技术应用于水闸工程的闸墩进行实时温度监测,同时对该工程进行施工期温度场和应力场反馈分析.将光纤光栅温度传感器串联熔接形成准分布式测温系统,既具有分布式光纤测温的优点,又可克服分布式光纤测温精度不高以及常规仪器点式监测等缺点.由于闸墩混凝土是薄壁结构,其温度特性和应力状态受混凝土浇筑前后几天的气温影响较大,建议结合周天气预报,将光纤光栅温度传感技术与温度场和应力场仿真分析相结合,进行实时在线监测、实时仿真和实时反馈,及时采取合理的温控措施.     

白鹤滩水电站特高拱坝智能通水冷却施工工艺及要点

大型水电工程中大体积混凝土采用通水冷却温控是降低混凝土水化热引起的温度应力、避免开裂和达到设计要求的封拱灌浆温度必须采取的工程技术措施。通过对国内拱坝通水冷却施工技术进行分析和研究,白鹤滩建设者开发了一套能够实现自动通水、精确控温、海量数据储存及分析的智能通水系统,大幅度节省了温控防裂费用。     

仙居抽水蓄能电站蜗壳混凝土施工仿真研究

浙江仙居抽水蓄能电站装配了大功率水轮发电机组,其蜗壳的大体积混凝土施工存在温度应力大并造成开裂的风险,影响机组正常运行。为探究蜗壳温度应力,对1#机组蜗壳混凝土进行了考虑施工过程的三维实时仿真计算,对关键位置进行了应力分析,提出施工期降低早期温度应力的建议措施。     

突发性水污染监测预警系统设计研究

为了对突发性水污染事件进行实时监测,及时预警及处理,基于水质传感技术、无线传输技术和数据库技术,开发了突发性水污染监测预警系统。可实现水质数据自动监测、分析确认、污染级别判断、污染预警、处理措施辅助决策等功能,极大地提高了社会各方对水污染事件的应急反应与处理速度。系统组成包括监控系统、确认系统和决策系统,对系统的总体构架、基本原理、实现方式进行了介绍,并以实例展示了系统的功效。