二滩水电站水工金属结构安全检测及评估

水工金属结构安全关系到水电站安全度汛和水库的正常运行调度。对水工金属结构进行安全检测和评估是及时发现问题和隐患、保障水电站运行安全和经济效益的重要手段。笔者介绍了二滩水电站水工金属结构安全检测范围选择、检测内容及方法、检测和计算成果、安全评估等内容,提出了保障水工金属结构安全运行的建议。     

蓄能电站群水工安全监测信息监控平台研发

蓄能电站库坝势能高且水位变动频率高、速度快,水道工作水头高,水工建筑物运行性态和安全对工程效益发挥、公共安全和电网安全意义重大。提出了统一的蓄能电站水工建筑物安全监测数据库表结构及对象标识符命名规则,构建了针对抽水蓄能电站水工建筑物、水工监测设备的对象模型,构建了普适于商用云计算基础设施即服务(IaaS)的蓄能电站群水工监测信息数据中台。研发了针对蓄能电站群水工建筑平台监测数据进行编组分析、相关性分析、回归分析,并通过有限元计算模型进行大坝长期性态实时在线反演分析,融合散点数据形成连续分布大坝数字孪生模型的分析功能微服务体系和技术中台。开发了对蓄能电站水工安全监测数据复杂查询分析和空间分布特性展示,基于BIM模型进行水工建筑物和监测设施三维轻量化展示查询和漫游,对监测设备故障、构筑物病害进行实时预警的业务前台,提出了基于水工建筑物数字孪生模型、通过VTK架构实现大坝性态数字孪生模型线上交互分析和三维展示浏览的可视化方法。监控平台可实时监控、分析、预测蓄能电站群(亦能应用于常规水库水电站枢纽群)安全性态,为工程运行管理提供技术基础。     

物联网技术在密云水库大坝变形监测系统中的应用

密云水库是首都北京唯一地表饮用水源地。水库大坝已安全运行50余年,大坝变形趋于稳定,2015年密云水库承担了南水北调中线工程调蓄任务,水库大坝将逐步进入高水位运行状态,对于变形以及稳定性的监测需求日益增加,在此背景下,基于物联网技术,采用智能传感器及移动通信技术建立了大坝变形监测自动化系统,本系统利用GPS作为水平位移的监测手段,利用静力水准仪作为垂直位移监测手段,充分发挥了各自的优势,通过数据应用平台集成采集的数据,使变形监测实现实时采集、传输、存储、计算及分析等功能,为及时准确地对大坝安全状况进行评估提供了数据基础,也适应了新工况下对水工监测管理的新要求。     

高港泵站信息管理系统的研究和实现

为实现泵站自动化和运行管理系统的无缝集成及网络化,研制基于富互联网应用(RIA)架构的高港泵站信息管理系统.高港泵站信息化系统采用4层结构框图,最下层泵站自动化系统,利用 JX-300 DCS 集散控制系统实现对数据的采集和控制;中间层泵站信息管理系统,对各种实时数据进行处理分析和存储,提供实时运行数据的浏览和查询服务;引江河管理处或上级调度管理部门实现调度和日常管理.为保证系统安全运行,不同层之间按照安全要求等级的不同设置相应的网间隔离装置.系统采用 Silverlight 的 RIA 架构,开发泵站运行远程监控和日常管理平台,以实现具体功能.经过近1 a 的测试和试运行,系统安全可靠,操作方便,实现泵站运行调度管理网络化     

水工金属结构设备实时在线监测系统运用及智能管控研究

水利水电工程金属结构设备实时在线安全监测技术为防止金属结构设备振动、磨损、变形、缺陷扩展产生的危害,保障水电站的安全运行,提供了有效的解决方案和手段。大岗山水电站在国内首批为闸门研制、安装了实时在线监测系统,并开展闸门智能管控实施研究。通过对关键参数的实时监测,建立了完整的水工金属结构实时在线监测安全评价体系。这项研究和应用填补了国内水工金属结构实时在线监测领域的空白。     

某水电站大坝监测数据自动化处理系统设计

针对目前水电站大坝安全监测存在数据不能实时计算分析、展示,长期运行产生大量数据难以管理且需要投入大量人力计算分析等问题,设计基于Flask框架的大坝监测数据自动化处理系统,为大坝监测数据分析提供接口,实现数据查询、计算、绘图、实时监控及数据、图形远程展示等功能。结果表明,基于Flask框架的大坝监测数据自动化处理系统,数据实时反馈效果好,操作便捷,数据读取展示性能好、可视化程度高,可实现大坝实时安全监测。     

基于iFIX3.5组态软件的水工闸门监控系统的设计与开发

水利工程监控系统能够及时收集工程运行状况信息,为工程实时调度及安全运行提供了重要依据。采用iFIX3.5组态软件设计并开发的水工闸门监控系统,具有强大的监视,控制和管理功能,能够实时显示闸门控制过程中的各种数据,并成功应用于碧口水电站。     

三峡工程金属结构设备的质量管理与控制

水工金属结构设备在水利水电工程中承担着重要作用,其正常运行是工程安全的重要保障,因而要求水工金属结构设备在设计、制造、安装等各环节都要进行充分有效的质量管理与控制.结合三峡工程实际,对水工金属结构设备质量的管理与控制进行了阐述,提出了较为系统的质量管理方法与控制措施.     

基于无线网桥的鄂北调水工程视频监控系统建设

在当前信息化、智能化快速发展的背景下,部署视频监控系统有利于提高水利工程建设管理水平和工作效率。经现场查勘和技术比对,鄂北调水工程视频监控系统采取的是视频采集、网络传输、数据存储、数据访问的4层架构。结合视频监控系统在鄂北工程的应用场景和实际需求,并考虑经费、部署难度、稳定性等方面因素,充分利用工区已有互联网上行链路资源,提出了基于无线网桥技术的视频监控传输模式。实践表明：鄂北调水工程视频监控系统不仅实现了施工现场的实时在线远程监控,更为工程安全、质量、进度、环保等方面的建设管理提供了信息化技术支撑,极大提高了便捷性、精准性、高效性。     

火电厂实时数据平台的开发与应用

分析了火电厂信息系统的数据需求，研究开发了一种新的火电厂实时数据平台，给出了平台的数据流程和开发模型，并基于可扩展置标语言（XML）、文档对象模型（DOM）、远程处理等技术解决了电厂实时数据接口、发布和管理等关键难题。实际应用表明，此平台功能完善、运行可靠、操作方便，能够为各种应用系统提供有力的支持。     

水利工程综合自动化信息管理系统的开发及应用

水利工程综合自动化信息管理系统将水利工程的水情测报、水质监控、安全监测、闸门监控、视频监控等各专业系统综合集成在一个系统信息平台上进行管理,采用C/S结构完成各个子系统的实时测控、大坝安全监测资料分析、洪水预报和闸门调度的计算分析等,B/S结构对外提供信息浏览与查询,通过统一数据库、操作系统平台和操作界面,将各个子系统集成在一起,实现信息共享和统一管理。     

基于互联网的水利枢纽工程安全监测系统开发

对水利枢纽工程中的泵站、水闸、堤坝等水工建筑物运行状态进行连续自动化监测和评价有利于及时发现工程运行中的早期缺陷,减少事故发生的概率。研制的水利枢纽工程安全监测系统采用了基于Internet和移动网络的分层分布式系统结构,可以实现大范围分布式数据采集、集中监测管理,所使用的振弦裂缝计、渗压计具有安装方便和长期稳定特点。另外,采用基于富互联网互联的软件体系和采用Silverlight、Ajax等跨平台软件开发方法,实现了系统配置、多种数据采集方法集成、基于Web的远程监测和异常报警、监测参数的预测和相关性分析等功能。实际运行效果表明,该系统稳定可靠、使用方便,监测管理人员可以随时随地观测和分析工程的安全状况。     

大型水利枢纽泄洪运行安全实时调控技术

针对长江上中游已建的大型水利枢纽泄洪运行中出现的不良水力特性及泄洪破坏等问题,系统研究了泄洪消能建筑物、坝区其他建筑物泄洪安全调控响应特性,进一步揭示了枢纽泄洪运行破坏的致灾机理,发展了减轻泄洪危害的精细调控技术,提出了智能快速评估方法,构建了泄洪安全监测及实时调控系统。以上评估方法及监测系统可对泄洪消能防护、空蚀、结构和场地振动、雾化等安全调控响应特性进行实时监测、预报、评估和优化调度。研究成果及相应技术可指导类似工程安全运行。     

基于物联网模式的水库大坝安全监测智能机系统设计

针对当前大坝安全监测系统的发展现状,以及我国大坝安全监测系统的设备化、网络化、智能化程度低、系统稳定性差、数据传输滞后和数据丢失等缺陷,提出了基于物联网模式的水库大坝安全监测智能机系统设计。该系统综合应用无线传感器网络技术、嵌入式计算机技术、射频识别技术、有线(无线)数据通信技术、电子与信息技术、水工技术,以此集数据采集、数据传输、数据存储及处理、电源管理、数据显示等功能于一体。将智能机系统应用在湖南省大坝安全实际监测中,结果表明:该系统在稳定性、可靠性、实时性、准确性等方面都满足了设计要求,且其网络畅通率大于95%,数据完整率大于98%。     

大坝安全监测智能感知与智慧管理技术研究及应用

水库大坝安全监测是工程安全的重要保障措施,亟需结合新一代信息技术,提升大坝安全监测能力。系统总结了长江科学院近年来在大坝安全监测智能感知与智慧管理技术方面的研究及应用工作,通过研发系列化智能传感器、智能采集单元和物联网感知平台,建设统一的大坝安全监测数据资源池,开发通用化安全监测云服务系统,搭建专业数据挖掘平台和综合可视化应用,实现了大坝安全监测数据感知、传输、管理、分析及展示全链路应用,形成了大坝安全监测全生命周期智慧解决方案。研究成果已在乌东德、溪洛渡、向家坝、大藤峡等100余项水利水电工程中成功应用,为保障工程建设及运行安全发挥了重要的支撑作用,具有很好的推广应用前景。     

漳河水库三维仿真管理信息系统设计与实现

为有效促进漳河水库水资源管理的现代化,基于Skyline平台构建了漳河水库三维场景,建立了交互式展示漳河水库库区地理形态及建筑物的三维可视化平台。以该平台为基础,对漳河工程管理局已有的水雨情监测系统、大坝安全监测系统、闸控监测系统、洪水预报系统、视频监控系统、防洪调度系统业务数据进行集成,实现了三维仿真环境下的工程信息、工程图档、监测数据与运行信息管理,以及防洪调度方案三维动态仿真、水库泄洪三维动态仿真等功能,提高了漳河水库工程运行管理与防洪调度的信息化水平。相关信息化技术可供设计其他水库管理信息系统时参考。     

提高滨海新区供水系统管理水平的信息技术

为保障天津滨海新区供水系统安全可靠、经济合理地运行,综合应用多种信息技术,实现供水工程的监测、报警与控制。滨海新区智能化安全供水系统、供水管网阀门自动控制系统和供水管网地理信息系统,是信息技术运用于供水业务,实现供水现代化管理的成功案例。分析了这些案例中具体信息技术的应用情况,并对供水系统中的信息技术应用进行了展望。信息技术的日趋成熟,将为供水行业的科学管理、远距离监测、调度、控制,以及各类信息的传递,提供更为快速、简便、经济、安全、可靠的手段。     

中小型水库土坝安全监测及 管理数字系统研究

针对中小型水库土坝特点,在分析传统大坝安全监测系统局限性的基础上,在系统结构、传感器、数据采集模块、电源自动管理、远距离传送、软件系统几个方面进行了创新与改进,研发出一套适用于中小型水库土坝的安全自动监测及管理数字系统。该系统性价比高,功能完善,稳定可靠,操作简单,能在中小型水库土坝安全监测中发挥重要作用。