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水利工程中的自动化安全监测系统研究

边超 贺虎 黄飘寒
  
安家(建筑与工程)
2021年16期
南水北调中线信息科技有限公司 北京市 100070

摘要:在节水工程运行当中的一个重要指标就在于技术安全,当前在水坝、水库、水管、输水结构的安全管理中自动化安全监测系统获得有效应用,节水项目中也有所应用。该系统在一定程度上能够将当前最为先进的工程监测成果、经验结合起来,其可靠、通用、复杂,以此可以实时地监控水坝与水库等,便于实现对水利项目总体情况的准确描述,从而能够在短时间内制定一个准确、有效的决策。

关键词:水利工程;自动化;安全监测系统;研究

自动化安全监测系统在水利工程中的应用,有助于及时跟踪施工进度,及时反馈在施工中所遇到的问题,还能够及时将相关信息发送给管理层,从而才能顺利地开展节水工程,为工程整体安全与施工质量提供充足的保障[1]。

1水环境监测工作的重要意义

这是一项重要的监测调查工作,调查对象集中表现为我国综合水环境、污染水环境问题与相关数据,调查结果主要在于记录数据,可以帮助环保部门更好的治理水环境污染、充分保护水资源,也便于环境部门更加深入地了解、掌握水环境。同时,这项工作主要基于调查污染水源问题,能够提供一个有效的方法来更好的规划我国污染的水源水质,这对于治理水体污染十分有帮助。但是,站在宏观层面上,治理污染水源与居民的用水安全、身体健康密切相关。基于此,在当前环保大背景下,必须认真做好水环境监测工作。

2确定与比较选择接入自动化安全监测系统的测量点

在确定这一测量点时,需要人们思考是否应用自动化监测系统,在此基础上可将其实际规模进一步确定下来,通常情况下确定方案主要有两种。第一种,在自动化安全监测系统中安装应变监测器、渗透控制器;第二种,将所有能够执行监测功能的设备安装起来并连接自动化安全监测系统。

2.1方案一

方案一在一定程度上可以将项目重要部分的测量点显示出来,能够对自动化安全监测系统大小进行有效控制,在这一方案中测量点的数量比较少且可以实现有效集中。利用该方案进行自动化监控,可以提高监控稳定性,前期只需要很少的投入就能够取得良好的监控效果。但是,这一方案也存在许多不足,诸如监测人员测量任务繁重,其间所输入的数据比较多,相应的极易导致监测人员面临很大的工作压力,从而不利于取得准确的测量数据。

2.2方案二

该方案在那些设置大量测量点的项目中具有很高的适用性,有助于监测速度的提高 ,但是监测人员的测量任务简单,利用这一方案可以帮助监测人员最大限度地减轻工作压力、任务量,获得更为精确的数据。但是,该方案前期投入的资金、人力资源比较多,如果企业缺少经营资源,则必然会直接影响到其建设成果,且这一方案实施起来比较复杂,因此应用范围不大。

3自动化安全监测系统中数据采集单元比选

该系统主要包括两种,即集中式、分布式自动监测系统,其中集中式在项目原始自动化监测中具有很高的适用性,而分布式已经获得广泛应用。如果采用集中式则在实际进行监测时必须增加许多模拟信号,相应的极易产生各种噪声,且监测精度低、信号传输距离短,相应的会严重限制其工作范围。而分布式系统能够发送数字信号,可直接将其传入数据采集的智能党员当中,且能够独立地进行更新,直接控制节点。自动化安全监测系统通常情况下所设定的监控测量点比较多、测量总线比较长,而分布式系统可以更好地适应这种情况,因此可以逐渐扩大其应用范围。当前,具体在选择哪种监控系统时需要人们结合实际情况来决定,具体在确定数据收集单元时必须对以下因素进行充分考虑。第一,确保系统质量,对接口位置的完好性与否进行认真检查;第二,准确、可靠的运行;第三,能够响应环境的自我诊断功能,防雷系统的有效性。

4自动化安全监测系统数据传输方案比选

4.1网络信息接口的分布及其特征

为了更好地掌握实时监测点的分布情况、建设形势、网络接口规划,就需要对具体施工特点进行全面调查与研究,一般情况下有必要在排水通道、通风口内部设置接口。

4.2网络信息有关介质比选

数据采集单元的主要通信介质通常会涉及到电话线、光缆、双绞线,具体在选择哪一种通信介质时有必要结合介质自身的特点,要求所选择的介质与系统实际应用需求相符。

4.2.1电话线

这一介质具有强烈的抗干扰能力,可以在短时间内快速的传输信号、数据,且传输距离比较远,但是准确性不高,一般需要配合其他设备使用,使用成本比较高。

4.2.2同轴电缆

该技术准确性高、传输速度快、抗干扰能力强。

4.2.3光缆

其抗干扰能力强,使用时资金投入少,可用于传输远距离的信号、数据。

4.2.4双绞线

使用前资金投入少,传输准确且速度,若传输距离比较远,则为了提高传输准确率就需要在中间设置一个中继器。

4.3选择网络方法

具体在选择网络方法时需要结合实际情况,要求所选择的网络结构、通信方式、传输介质都是最恰当的,为选取最佳的组合法,有必要对各个方面的因素进行综合考虑。诸如:针对某个地处复杂环境的水利工程,具体在自动化监测系统的构建过程中有必要对项目实施情况进行全面考虑,其主要传输介质就在于光缆,分支传输介质为双绞线,具体在控制介质单元时可以利用总线,且需要在光端机上连接总线。利用这种方法,可以更为可靠、稳定的运行系统,且不管是环网还是支线断开,都不会对网络运行造成任何影响。同时支线的接入方式比较灵活,有助于支线数量的适当增加,但是有必要严格根据数据采集单元的实际要求来布置。

4.4选择网络拓扑结构

4.4.1总线拓扑结构

通常利用一条线就可以连接该结构的数据采集单元,即在传输介质上数据收集单元可以以一定间隔连接,利用T接头可以连接数据介质、收集单元,以此可以直接连接不同的数据收集单元并确保收集功能的实现。该结构所具有的优势主要体现在介质少、结构紧凑、建设投资少,在那些容量比较低的小型水力发电厂中具有很高的适用性。但是,该结构一旦发生中断,必然会对整个网络造成严重破坏,相应的需要投入较多的维修费用,比较重视维修工具的准确度,且随着网络节点的增加相应的会减少数据传输量。

4.4.2星型网络拓扑结构

该结构与总线拓扑结构完全不同,可以直接连接采集单元、监测管理站,以此可以根据监测管理站形成一个旋转结果,数据收集单元成星形放射状。该结构所具有的抵抗外部干扰能力比较强,数据收集单元故障也不会对整个网络运行造成任何影响,数据可以在短时间内获得较快地传输。但是,具体在构建这一结构时往往需要借助大量传输媒体来实现,该结构在节水项目中具有很高的适用性。

5强化水利工程的软件管理与安全监测工作

为了更好地强化管理水利工程项目软件和做好安全监控工作,就需要人们实现对信息管理软件的合理应用。借助该软件本身所具有的检查功能,可以实现对相关数据信息的全面收集、处理、验证,然后可以向数据库中及时输入相关数据。一般情况下,在信息验证过程中允许管理员从整个系统中输入数据。而节水项目的评估、决策与建筑物本身的安全性、稳定性诊断密切相关,且还关系到如何建立数学模型以及定量分析工作。基于此 ,为了顺利地实施水利工程,就必须认真做好信息检查工作。同时,致力于监测人员综合素质的提高、人员安全意识的增强,为进一步增强监测效果就需要将相关监测设备结合起来。

结束语

总之,为安全、稳定的运行水利工程,就必须强化应用自动化安全监测系统,强化安全监测,确保建设质量的不断提高。

参考文献

[1] 刘宇驰,王泽川. 水利工程中的自动化安全监测系统研究[J]. 建筑·建材·装饰,2021(9):116-117.

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