TCA测量机器人在寒冷地区大坝变形监测中的应用

0　引言莲花水电站位于黑龙江省海林市三道乡木兰集村下游 2 km处 ,在牡丹江干流上。大坝为混凝土面板堆石坝 ,长 90 2 m ,最大坝高 71.8 m ,上、下游坝坡比 1∶1.4 ;二坝为粘土心墙砂砾石坝 ,长 2 70 m ,最大坝高 6 4 m ,上、下游坝坡比 1∶2 .5。该站大坝原安全监测系统由东北勘测设计研究院设计 ,其边角网由坝区内 13个点组成 ,采用T2 0 0 2 +DI2 0 0 2 +GRE4按国家一等三角精度施测 ;精密水准网由坝下游区 2 6个点组成 ,采用NI0 0 2A精密水准仪和铟瓦水准尺按国家一等水准精度施测。水平位移和垂直位移基点网每年校核 1次。莲花水…     

测量机器人与精密水准仪在大坝变形监测中的应用

通过对大坝变形监测监测成果的整编,分析和预报大坝的变形情况,为判断大坝的安全提供必要信息。     

测量机器人系统在五强溪大坝的应用

介绍一种新研制的测量机器人系统的亚毫米级精度自动监测原理及该系统在五强溪大坝进行的现场实验结果。连续１５ｄ自动监测结果表明，系统可作为实现大坝变形监测‘无人值班’重要的手段。     

基于智能观测机器人的老旧混凝土大坝变形监测设计研究

老旧大坝的除险加固、安全监测设备设施改造已成为现阶段全国水库大坝除险加固的重点,实现数字大坝安全管理、打造“远程集控、少人维护”的关门电站是智慧水利建设的重要内容。为了给老旧大坝安全监测智能化改造提供经验和参考,以运行接近60 a的某混凝土大坝为例,在大坝左右两岸设置智能观测机器人,替代原人工视准线法观测大坝变形,对坝顶变形监测方式进行了智能化改造。对监测结果的精度分析表明：采用智能机器人极坐标前方交会法的测量精度满足“混凝土坝水平位移变形观测精度应小于1 mm”的规范要求,优于原人工视准线法的监测精度。文中给出了智能机器人观测方法的主要改造方案和整体性能要求。     

石塘大坝变形监测中几个问题探讨

浙江省瓯江支流上的石塘水电站大坝变形监测系统于１９８９年陆续投运，但该系统存在着测站潮湿，视准线观测精度偏低，视准线与垂线测值有较大差异等问题，采用沥青混堵漏，向外排水，设防风门，挂灯炮干燥等措施解决了潮湿问题，采用增加半测回重复读数次数，利用同倍率视准仪，改善观测方法等措施提高了观测精度，据观测资料分析，视准线测出的位称移值不真实，而正垂线观测的位移比较真实，应对视准线进行更新改造。     

大坝安全监测自动化的几点经验

从１９９３年起，南京水利水文自动化研究所开展了旨在建立实用化的自动监测系统研究，针对我国大坝安全监测方面存在的问题进行了大量工作，研究成功了ＤＧ型分布式自动化监测系统及监测仪器并推广应用。几年的实践过程中，总结出建立实用化自动化系统几点经验；（１）采用分布式数据采集系统代替集中式数据采集系统；（２）采用稳定可靠的监测仪器；（３）采用适应自动化需的配套设施；（４）认真严格地考核和维护管理。     

空基测量机器人大坝形变自动监测系统的研制与应用

测量机器人（即自动电子全站仪）固然可以对大坝进行自动化（或半自动化）外部形变监测，但测量机器人设站处（监测基点）的稳定性对监测精度的影响非常大，并且当测量视线被遮挡后测量机器人将无法监测相应的形变点，为了解决上述问题，笔者及科研组将GPS技术与测量机器人技术有机结合，开发出了基于空间三维坐标基准测量机器人大坝形变自动监测系统，该系统彻底解决了监测基站不稳定对监测结果的影响问题，使监测的程序得以简化、监测的固定性投资成本得以降低，介绍了空基测量机器人大坝形变自动监测系统的结构、工作原理，给出了监测实例。以实际监测数据为依据，提出了大坝预警的基本准则。     

智能全站仪大坝自动化监测时的辅助水位测量

库水位是大坝安全监测的重要要素之一,提出了在智能全站仪进行大坝外观自动化监测的同时辅助水位测量的方法。首先将智能全站仪望远镜瞄准坝体水位线位置进行观测,利用三角高程原理计算水位线高程,同时通过其同轴相机拍摄进行人工学习得到水位线直线方程。在周期性监测阶段,基于卡尔曼滤波对库水位的预测结果调整望远镜的竖直角并拍照,进而通过图像处理技术根据直线斜率提取图像水位线,并调整拍摄使其居中再计算水位线高程。试验结果表明,此方法测量水位具有一定的工程应用前景,有助于扩展智能全站仪在大坝安全监测中的用途。     

TCA2003测量机器人在南水大坝监测网测量中的应用

介绍了基于徕卡TCA2003测量机器人开发的监测控制网自动测量系统的功能特点，并对系统在南水水电厂大坝变形监测控制网中的应用情况和测量精度进行了详细的分析。实际应用表明，系统测量效率高，自动测量成果无论在平面或是高程方面都能达到很高的精度。     

大坝变形自动化监测系统及其应用

该系统是对大坝安全监测中各种电测仪器实施自动化采集与管理的软件系统。系统用户界面友好，操作方便。包括例行采集、选择采集、建数据库、填改数据、输入输出、测值计算、系统管理及其它功能等八大部分。该系统除提供了日常性的采集外，还提供了为特殊目的服务的采集形式，如何研究船闸充泄水对船闸基础的变形影响及监测洪水期的大坝运行性状态而设置的实时连续性的采集形式，以多种形式输出反映大坝运行性状的监测量，系统的建立     

测量机器人变形监测自动化系统

TCA型测量机器人是在全站仪的基础上集成激光、精密机械、微型计算机、CCD传感器以及人工智能技术发展起来的,在滑坡、水工建筑物的变形监测中,能快速、准确地获取资料.论述了测量机器人技术系统的软硬件设计与基于GIS技术的变形监测数据库管理,以及该系统在水工建筑安全监测、滑坡变形监测上的应用.该系统的使用减少了人工劳动强度,提高了安全度,实现了滑坡、水利工程的实时监控.     

水电站大坝外观自动化监测中观测玻璃窗对观测精度的影响分析

通过水电站大坝现场监测及实验室实验,分析了测量机器人的大坝外观自动化监测系统,测站观测窗采用固定玻璃窗时玻璃折射对监测精度的影响效果及相关注意事项.分析可知在能够有效保证入射角度不变及玻璃整洁度的前提下,玻璃折射造成的影响可以当作不变的系统误差处理。同时,相对开窗观测方式,固定窗还能够有效节约系统建设成本,减少设备安装,避免出现开关窗过程因故障、卡顿造成的监测不连续等问题。     

大坝安全监测系统更新改造

许多20世纪60～70年代修建的水库、大坝安全监测项目得到更新完善.在土石坝监测系统的改造中,渗流监测是土石坝安全监测中的重点,推荐使用测压管方式监测;变形监测可采用引张线、垂线系统.混凝土坝的监测重点是变形监测,引张线、垂线是常用方式.混凝土坝渗流监测主要是扬压力、渗流量监测.大坝安全监测实现数据采集和处理自动化是实现水库和大坝运行管理现代化的必然趋势.自动化系统能否成功,关键在设计和选型上.     

大坝形变集成监测系统的研制

测量机器人（即自动电子全站仪）固然可以对大坝进行自动化（或半自动化）外部形变监测，但测量机器人设站处（监测基点）的稳定性对监测精度的影响非常大，并且当测量视线被遮挡后测量机器人将无法监测相应的形变点，为了解决上述问题，笔者及科研组将GPS技术与测量机器人技术有机结合，开发出了大坝形变集成监测系统，该系统彻底解决了监测基站不稳定对监测结果的影响问题，使监测的程序得以简化、监测的固定性投资成本得以降低。文章介绍了大坝形变集成监测系统的结构、工作原理，给出了监测实例。以实际监测数据为依据，提出了大坝预警的基本准则。     

测量机器人在变形监测中的应用研究

本文着重研究了测量机器人在变形监测中的两种应用方式,一种构成固定式全自动变形监测系统,另一种则构成移动式网观测及自动化数据处理系统,并分别设计了实现这两种方式的软件研制。指出测量机器人的移动式网观测及自动化数据处理方式在国内现阶段使用更适合,具有广阔的应用前景。     

岩滩水力发电站大坝安全监测自动化观测设计

介绍了岩滩水力发电站大坝安全监测自动化观测设计的设计原则，设备选型，功能要求及各 设计布置等。     

奥地利的大坝自动监测

大坝的运行和监测规程为大坝设置监测和资料编制系统提供了保证，Kelag公司所属大坝的仪表和监测系统按照建筑物的使用年限而不同，并对所监测的建筑物的性状提供连续和即时的评价，通过采集、处理、存储分析和结果显示，自动地或根据要求调用，从而提供了观察大坝特性的新方法，加速了应急评估的过程。     

基于测量机器人的远程遥控技术开发

为保证大坝在极端气象条件下的安全运行,需要无人值守的自动化变形监测系统,并使用无线网络连接数据中心和测量仪器。以Leica TCA2003测量机器人远程遥控技术为例,采用GPRS无线网络传送全站仪命令集数据,并通过无线互联网络实现对测量机器人的远程控制、测量和数据传输。利用GPRS无线网络远程控制测量机器人进行自动采集、传输变形监测数据可以保证监测数据的连续性、实时性和快速性,提高了工作效率,也提高了变形观测的自动化水平。     

测量机器人系统在五强溪大坝的应用

介绍一种新研制的测量机器人系统的亚毫米级精度自动监测原理及该系统在五强溪大坝进行的现场实验结果。连续１５ｄ自动监测结果表明，系统可作为实现大坝变形监测‘无人值班’重要的手段。