大坝安全监测信息化管理及应用探讨.pdf

TECHNOLOGY AND INFORMATION信息化技术应用科学与信息化2023年9月上 77大坝安全监测信息化管理及应用探讨夏泽长江信达软件技术（武汉）有限责任公司 湖北 武汉 430000摘 要 大坝作为水工建筑物，在长期运行过程中会受到外部作用的影响，为了进一步推动大坝安全运行就需要加强对大坝的控制。通过对大坝进行安全监测信息化管理，有效保证大坝的安全性及对大坝的安全状态进行评估，及时发现问题并加以解决，充分保障大坝安全。本文就上述内容展开讨论。关键词 大坝；安全监测；信息化管理；应用Discussion on Dam Safety Monitoring Information Management and ApplicationXia ZeChangjiang Schinta Software Technology(Wuhan)Co.,Ltd.,Wuhan 430000,Hubei Province,ChinaAbstract As a hydraulic structure,dams are affected by external forces during long-term operation.To further promote the safe operation of dams,it is necessary to strengthen the control of dams.Through the dam safety monitoring information management,the safety of the dam is effectively guaranteed,the safety status of the dam is evaluated,and problems are discovered and solved in a timely manner to fully ensure the safety of the dam.This paper discusses the above contents.Key words dam;safety monitoring;information management;apply引言大坝安全监测主要是依靠有关仪器和设备来对水库大坝的施工和运营进行现场检查和观察。主要包含的流程和步骤有，对数据进行收集，结果分析处理，分析预警。通过大坝安全监测能够充分了解大坝主体和坝基具体情况，然后对大坝工作行为以及隐患方面进行深入的分析，主要目的是促进大坝安全稳定运行，提高现代化管理水平和工作效率。1 大坝安全监测对其运行和管理的重要性大坝作为水利工程结构在运行过程当中可能会因为荷载情况而受到一些影响，当然还有其他因素的影响，因为这些外部条件和内部条件严重威胁大坝的安全运行1。为了让大坝处在稳定的工作状态，就需要加强对大坝安全性的监测工作。大坝在运行过程当中很容易受到水的影响，主要是水体会对大坝进行侵蚀和磨损，这些情况的产生都会影响水坝设计和岩体强度。在大坝建造过程当中，需要充分发挥相关阀门、孔洞和廊道这些具体结构的自身功能，从而降低对大坝造成的影响，提升运行方面的稳定性和可靠性。在安全监测过程当中如果出现风险问题，那么也需要进一步提高安全管理的质量。综上所述，可以通过建立安全监测系统来对大坝的运行状态进行实时监测，更好地维护大坝运行。2 大坝安全监测信息化管理功能2.1 设计成果管理在设计管理过程当中需要对内部数据进行充分的分析，主要包含大坝建设和运行管理过程当中的设计资料和地质资料以及相关报告。主要是能够充分发挥这些文档的作用，通过这些资料来实现有关功能。2.2 监测实施管理在监测方面需要采取有效措施进行管理，管理的内容主要包含以下几点：全流程管理、验收管理、合同和结算管理等。在建设环节需要对内部相关功能的资料进行输入和调节，还可以进行有关资料的下载，能够采取监测仪器来进行全过程信息计算。2.3 监测数据管理在数据管理过程当中主要有数据输入和管理输出，在系统实现的相关功能当中还包含监测数据采集、数据审核、数据入库、数据整理和成果输出等功能。2.4 环境信息管理在环境信息管理过程当中，需要对内部涉及的多种因素进行深入的分析，在功能方面进行多样性分析，深层挖掘支护信息和混凝土浇筑状态，甚至是水文气象和地震等情况。2.5 系统集成管理目前系统管理方面需要包含内部和外部监测数据自动化采科学与信息化23年9月上内文0907.indd 772023/9/8 17:33:58 TECHNOLOGY AND INFORMATION信息化技术应用78 科学与信息化2023年9月上集系统，利用多种系统来进行系统集成工作的合理控制。在系统建设方面为了实现相关功能，需要对子系统的底层数据以及系统和子系统的双向数据进行深入的交流和研究。3 大坝安全监测信息化应用构成大坝安全监测信息化应用构成见图1。图1 安全监测信息化应用3.1 监测成果展示主要是通过虚拟现实技术来进行监测成果的展示工作，相关技术主要有三维形成技术、交互技术、高分辨率显示技术等，通过先进的技术来形成逼真的虚拟环境，还充分利用计算机、多媒体、人工智能、传感技术等，来进行人的视觉、听觉、触觉等方面的模拟，沉浸在虚拟环境当中进行深入分析2。三维可视化和虚拟现实应用途径具有多样性，并且具有广泛的市场空间，并且在应用过程当中还充分满足用户的视觉感受，从而为用户提供良好的用户体验。对于大坝安全信息化在应用方面也需要结合其他领域来进行深入的分析，主要是将三维和虚拟现实以及信息集成技术进行密切结合，把大坝安全监测数据作为基础，来对虚拟仿真技术进行深入的统计和研究；在坝区涉及的重要建筑物都可以通过监测仪器、监测数据来进行三维可视化分析，完成用户之间的交互，来了解具体的工作环境，可以通过近距离、全方位观察来获取表面信息，从而实现地面信息以及各类工程建筑物监测信息的获取。3.2 分析评价及预警大坝安全监测数据主要需要相关模型来进行安全监测工作，在指标方面需要对监测数据进行单点计算，还需要进行多测点的统计工作，只有这样才能够认识巡视结果情况，能够结合项目以及具体部位来进行深层次分析，对大坝具体情况进行一系列的评估工作。通过自动评估生成相关结果，主要体现的依据是安全预测分析报告，内部有丰富的图像、图形和数据表格，主要是作为预警信息发布给有关人员，来进行自动报警和信息发布，能够充分预防大坝安全事故的发生。3.3 综合应用快速反应机制3.3.1 技术特点。现如今信息技术发展以及大坝安全监测的需要为大坝安全监测自动化系统创造了条件，通过利用数据采集自动化子系统、视频监控子系统和强震动监控子系统，深入利用系统来促进快速反应机制的发展。对于多个系统之间的集成，需要进行相互匹配，从而达到快速反应，整个功能的特点具有集成性、实时监控、即时响应，避免因为大坝出现损害而造成的安全隐患问题，需要对安全检测数据展开深入分析，结合大巴具体情况来进行措施的制定。3.3.2 工作流程。针对快速反应机制工作流程如下所示：对于大坝相关区域需要进行强震仪的安装，能够形成强震动监测子系统。强震动监测子系统需要对监控区域来进行全方位的监控，然后针对具体事件来实现数据上传和服务器共享。共享服务器过程当中的相关数据需要进行校对工作，通过比对一旦得知超出了预警指标值，就需要通过前端监测数据自动化采集子系统来对这些数据进行深入的分析，并且需要把数据写入安全监测数据库当中。监测数据自动化采集子系统通过指令分析来完成相关任务，需要及时寻找相关功能来进行监测数据采集工作，然后把相关数据上传到安全监测数据库上。在数据调用方面，需要通过专业数据模型来对监控指标和视频图像进行深入的分析和评价，预测是否存在安全隐患，然后生成相关报告提交给决策层。安全预测分析报告出来之后需要第一时间把有关结论发送给相关负责人。相关具体流程见图2所示。图2 快速反应机制建立工作流程科学与信息化23年9月上内文0907.indd 782023/9/8 17:33:58 TECHNOLOGY AND INFORMATION信息化技术应用科学与信息化2023年9月上 793.3.3 方案设计3。水工建筑物在关于强震动安全监测环节主要把速度来作为重要指标进行分析，在强震过程当中对地面的运动情况进行监测，还有就是了解下水工建筑物内部的地震反应在地震烈度和抗震设计方面需要及时提供相关数据，只有做好强震记录才能够及时产生预警，展开震害评估工作，根据预警等级进行应急预案自动化生成，应急医院有效措施也需要得到进一步的推进，从而避免水工震害情况的出现，从而危及水灾发生的具体情况。强震仪和普通的地震仪之间具有明显的差别，正是因为强震仪并不能对振动情况进行连续的记录，大多数处于待触发状态，因此出现强烈的震感，仪器就会对强震动具体情况展开记录。但是当强震动消失仪器就会停止展开记录工作，需要重新触发。对于强震仪的布局来说一般覆盖是整个坝区，主要是结合大坝的具体情况来进行平台的构建，从而能够形成具体的监测子系统，能够对数据情况进行深入的分析。对于视频监控子系统来说主要作为重要的安全防范技术体系，需要对相关内容进行深入分析，提高自身的防范能力，需要通过摄像机以及辅助设施来进行有效监视，对于事故和事件的隐患情况，需要避免破坏现象的出现；然后就是把监视场所图像进行记录，把这些图像数据进行收集，可以为日后处理工作，创造相关条件。摄像部分主要是作为系统的眼睛来进行有效的监控，需要在重点路口和建筑物以及开阔位置来进行相关布置工作，实现整体坝区全覆盖。因为对于坝区来说自身的面积较大，需要进一步的节省摄像机的数量，传输系统和显示系统都需要进行简化工作，可以采取措施在摄像机上面进行镜头加装，保证现场观察更加清楚明了。在采用视频监控子系统方面及时进行数据采集，厂家会提供相关软件，能够对不同时间所获取的图片以及录像存储进行综合对比。目前需要通过监测数据自动化采集子系统、视频监控子系统、强震动子系统、数据库服务器来进行综合部署，实现多个子系统的数据交互。在坝区具体情况方面实现设计单位的有关需求，监听过程中需要搭建据共享服务器，能够实现加速度以及相关标志的纵向分析，对于超出触发值的现象一定要及时把相关数据写入到安全监测数据库当中，深入推动自动化采集子系统的数据采集工作。监测数据自动化采集子系统在应用方面需要根据强震动数据采集方案来作为参考依据，根据指定来进行方案的执行，还需要进行监测仪器的数据采集。数据采集需要按照具体的时间来进行深入的分析，主要是由安全监测测点编号所构成。在进行自动化数据采集子系统工作过程当中，能够把测点的数据采集完成之后发送到数据库服务器当中。系统调用主要是利用统计模型、预测模型、混合模型和预制监控指标，对入库信息进行综合分析和深入比较，在分析方面可以通过利用监控子系统来对重点部位进行自动截取，图像能够发挥自身的辅助作用，还需要结合大坝具体情况来进行安全预测分析报告的实现。4 结束语综上所述，对于大坝安全监测信息化系统来说，在应用过程当中需要结合目前的信息技术来进行深入的分析，在应用过程当中也需要了解当前时代的特点。监测数据主要是利用云平台的搭建和大数据的深度处理来进行深层次的分析，从而完成数据挖掘工作，并且实现了虚拟现实和三维可视化相关功能，尤其是大坝安全快速反应和安全预警方面进一步推动了社会的进步。结合现如今的发展背景，在进行大坝安全监测信息化系统过程当中仍然还需要进行创新，结合信息技术的具体情况来进行深入分析，推动相关工作得到深入发展。参考文献1 熊敏,高志良,冯涛.大渡河公司大坝安全监测设施缺陷信息化管理实践J.大坝与安全,2021(6):43-47.2 李品钰,霍亮,宋继哲,等.测量技术大坝三维监测报警信息系统研究与实现J.矿山测量,2020,48(2):48-53.3 宋冰.水库大坝安全监测信息化系统建设与实践J.信息与电脑(理论版),2018(13):80-81.科学与信息化23年9月上内文0907.indd 792023/9/8 17:33:58