分布式变形、应力、温度自动化监测系统的研制──葛洲坝二江泄水闸小型监测系统简介

近期研制的分布式变形，应力、温度自动化监测系统，目前已用于葛洲坝二江泄水闸的安全监控。这套系统包括８种硬件设备、１套软件，另外为了满足集中监测的需要，还研制了２种用于差动电阻式仪器集中监测的设备。针对当前大坝安全监测自动化方面存在的问题和葛洲坝工程的实际对该系统提出基本要求：能长期连续运行，监测仪器具有足够观测精度，对监测数据自动检验，集中处理，硬、软件系统均便于扩展。基于这些要求，确定了需配置的８项仪器设备的技术条件，设计了系统结构。根据已进行的试验研究成果，介绍了以下几项仪器设备的设计特点和试验成果：ＳＴＣ型步进电机式坐标仪；ＭＣＵ－３２Ｒ型测控装置和ＰＳＭ—Ｒ型便携式检测仪；ＣＭＵ—Ｒ型电阻式仪器集中测量装置和ＲＳＵ—３２Ｒ型电阻式仪器遥控切换装置。     

分布式大坝应力,温度及变形自动化监测系统的研制和运行

本文首先说明国内外大坝安全监测系统自动化发展趋势，从国内监测系统自动化方面存在的问题出发，结合现有条件分析，认为研制分布式自动化监测系统不仅是必要的，而且是可能的。提出了这套系统的设计原则和功能特点，根据葛洲坝水利枢纽安全监测和三峡大坝监测自动化试验研究需要，研制完成了大坝应力，温度及变形自动化监测系统的全套硬软件设备。最后介绍这套系统的测试运行情况，对自动化监测系统可靠性的考核指标提出了建议。     

葛洲坝二江泄水闸扬压力自动化系统及试运行分析

葛洲坝二江泄水闸扬压力自动化系统于2000年6月实施完成。测压传感器采用美国Geokon公司GK4500S－50型振弦式仪器，数据采集设备及数据管理系统为南京南瑞集团公司大坝及工程监测公司产品。经过试运行及与人工比测，认为自动化系统稳定性和精度指标都较好，达到取代人工观测的目的。     

分布式自动化监测系统在葛洲坝二江泄水闸的运行实践

1 初步设计构想实现大坝安全监测的自动化不仅能节省人力,减轻劳动强度.更主要的是缩短观测周期,尽快获取大坝安全信息,及时发现隐患,是大坝安全和正常运行的有力保证.从七十年代起,在我国科研工作者和大坝安全管理人员的共同努力下,已在二十多座大坝安装了单项和多项自动监测装置,积累了不少宝贵经验.但由于共同存在故障率高,发生故障后使监测资料中断,故障前后资料不能连续等问题,不能对大坝安全监测发挥应有的作用.     

葛洲坝工程二江泄水闸基础岩体变形的决定论模型

建立大坝性状的解释性模型是实现监测自动化的关键。本文以葛洲坝工程二江泄水闸施工期沉陷变形资料分析为例,探讨了在环境原因量与运行效果量之间建立决定论模型的有关问题。     

葛洲坝二江泄水闸扬压力自动化系统及试运行分析

葛洲坝二江泄水闸扬压力自动化系统于２０００年６月实施完成。测压传感器采用美国Ｇｅｏｋｏｎ公司 ＧＫ４５００５－５０型振弦式仪器，数据采集设备及数据管理系统为南京南瑞集团公司大坝及工程监测公司产品。经过试运行及与人工比测．认为自动化系统稳定性和精度指标都较好，达到取代人工现测的目的。     

自动化变形监测系统在葛洲坝船闸的应用

由于葛洲坝船闸的独特运行特点，导致现有人工虎来越不适应分析工作的需要。在葛洲坝２号船闸局部选用电力部电力自动公研究院研制生产的大坝自动化变形监系统后，取得了较好的使用效果。文章仅介绍该系统在船闸的使用情况，通过分析，得出若干结论，由此说明船闸实行变形监测自动化不仅必要而且可行。     

水力学试验的创新之作——葛洲坝二江泄水闸分区调度运行

葛洲坝二江泄水闸既是超大型多孔泄洪闸,又是运用频繁的调节闸。它的安全运行,成为葛洲坝工程设计的关键问题之一。为此,力求通过水力学设计,做到既防止消力池后过度冲刷,又避免水跃拍打闸门,并为闸门事故提供应急处置条件。初步试验表明,惟有增设两道高隔墙将消力池分隔为三区,分区泄洪,有可能解决问题。但如何确保调度合理,不致顾此失彼,则是一个全新的研究课题,国内外均无先例。试验组以创新思维,推出以控制水跃跃头位置为目标的三步试验法:首先测定等跃头位置线;再按设计的分流关系测出坝址水位绳套;最后通过坐标变换,绘出便于应用的闸孔调度图。令人困扰的设计难题由此迎刃而解。运行单位则以此为基础,累积原型资料,不断优化调度方案,实现安全运行,迄今已近30年。     

考虑自生体积变形计算混凝土的温度应力

在水利水电工程的结构设计中，以往计算混凝土结构的温度应力不考虑混凝土自生体积变形，这将产生的较大误差，尤其是计算补偿收缩混凝土结构的温度应力时误差更为显著。为消除这种误差，我们提出了一种处理混凝土自生体积变形的温度应力方法。其原理是把混凝土的自生体积变形换算成等效温差，然后把这一等效温关同实际温差相叠加，再按一般方法的方法进行温度应力计算。已用该法计算了一些工程实例，所得结果与原型观测结果颇为一致     

葛洲坝二江电厂机组自动化系统的优化

机组自动化系统的优化，首先在于机组设备本身及基础自动化元件的优点，其次是要研究常规的机组自动化实现方式在由计算机、多媒体等技术的构成的自动控制系统里的转化和运用人工智能、专家系统技术来提高机组自动化水平。     

自动化变形监测系统在葛洲坝船闸的应用

由于葛洲坝船闸的独特运行特点，导致现有人工观测成果越来越不适应分析工作的需要。在葛洲坝２号船闸局部选用电力部电力自动化研究院研制生产的大坝自动化变形监测系统后，取得了较好的使用效果。文章仅介绍该系统在船闸的使用情况，通过分析，得出若干结论，由此说明船闸实行变形监测自动化不仅必要而且可行。     

如何从基础岩体变形来判断水工建筑物及其基础在施工期和蓄水初期的安全程度——以葛洲坝工程二江泄水闸的安全监测资料分析为例

本文以葛洲坝工程监测资料分析为例,阐述了使用确定性模型处理、解释监测资料,判断水工建筑物从施工期到运行初期基础变形的安全程度的方法。     

大坝外部变形自动化监测系统的应用试验

在论述TPS全自动化变形监测系统测量方法的基础上，介绍了测量机器人在小浪底大坝外部变形监测中的应用试验情况，并对TCA＋APSWin系统的精度、可靠性和工作效益作了分析。实践已初步表明，测量机器人用于大坝外部变形监测可以实现全自动化，有广泛的应用前景。     

新型大坝变形,渗漏自动监测仪器及监测系统的研制

中国的坝工建设从筑坝规模到数量均居世界首位。新建工程的监测系统建设和老坝的监测系统更新改造都需要技术先进、质量可靠的自动化监测仪器和系统。本文介绍了电容感应式静力水准仪、量水堰渗漏量仪、双向、三向测缝计、高精度位移及智能模块化的分布式数据采集系统等新型监测仪器和系统的研制及工程运用实例。     

大坝外部变形自动化监测系统的应用试验

在论述ＴＰＳ全自动化变形监测系统测量方法的基础上，介绍了测量机器人在小浪底大坝外部变形监测中的应用试验情况，并对ＴＣＡ＋ＡＰＳＷｉｎ系统的精度、可靠性和工作效益作了分析。实践已初步表明，测量机器人用于大坝外部变形监测可以实现全自动化，有广泛的应用前景。     

隔河岩大坝外观变形GPS自动化监测系统的研究与应用

通过清江隔河岩大坝外观变形GPS自动化监测系统的研究与实际应用,特别是该系统经受1998年清江多次大洪水和大坝高水位的实际考验,说明GPS在水利水电枢纽的外观变形监测上具有突出的优点,值得在今后水利水电工程(特别是大型水利水电枢纽)中进一步推广应用。     

考虑温度效应的低纬高寒地区混凝土面板坝应力变形特性有限元分析

为了分析混凝土面板在自重和温度荷载共同作用下应力应变分布规律,介绍了面板坝有限元计算原理,采用邓肯E-B模型计算竣工期坝体的位移、应力应变,结合原型监测资料比较分析考虑温度荷载和不考虑温度荷载两种情况下面板应力分布.与情况一对比,情况二中加入温度因子,由于温度荷载产生的拉应力与面板在自重及变形情况下项部与底部产生的拉应力相叠加,两端拉应力较情况一的结果大,这样可以为低纬高寒地区混凝土面板堆石坝的设计和施工提供依据.