水电站施工期安全监测自动化技术的应用分析

曹永辉

（葛洲坝测绘地理信息技术有限公司，湖北宜昌 443000）

0 引言

通过仪器观测和日常巡检对水电站的坝体、坝肩、近坝区岸坡和周边环境进行持续观测，并对测量结果进行观察和评判，再通过数据计算和资料分析建立模型，评估水电站工程的现有工作状态，预测水电站的未来状态。通过水电站持续监测，可以迅速发现施工期间的安全隐患，从而保证施工安全，也可以验证和完善水电站的设计参数与施工技术是否合理，对水电站的后续除险加固设计施工和保证施工安全具有指导意义。通常情况，在进行水电站安全监测工作时，首先要收集水电站的各项参数，然后对水电站参数收集过程中的相关数据进行分析，从而针对分析报告结果判断水电站现阶段的安全状况，最后根据水电站的安全状况进行相应的自动化安全监测技术，通过自动化安全监测技术不仅可以实现对坝体安全情况的实时监测，也有利于对坝体本身地理特点的变化规律进行具体的分析，从而有利于下一阶段水电站安全监测技术的改进以及施工等。

1 水电站施工期安全监测运行技术存在的不足点

1.1 运行技术监测管理出现的问题

当今社会经济的快速发展和人们生活质量的不断提升，人们对于现代化的水利建设要求是逐渐增加，现代化水电站工程项目要求运行技术的安全监测管理把控对策也在不断提高标准。水电站运行过程中，运行技术所牵涉到的技术交底以及实施和变更等各方面内容，只有全面将这方面内容科学合理地进行监测管理，才能将运行技术的实际运用提高，而这些方面的监测管理工作现阶段并不完善，造成一些问题逐渐涌现出来，主要表现有：①在运行监测管理过程中，对于技术交底方面监测管理并不完善，工作人员不能更好地掌握运行技术。水电站工程运行前期很重要的一个环节就是技术交底工作，只有工作人员熟练掌握运行技术才可以根据技术标准开展建设。然而，现阶段监测管理的缺少，造成一些工作人员不能更好地掌握技术，有可能会导致运行质量和安全问题发生；②技术实施缺少有效监测管理。在工程项目建设期间，工作人员需要结合技术方案建设，但是因为监测管理没有落实到位，不能对运行期间的部分技术问题开展有效把控，发生一些运行行为跟技术标准出现不符合的问题，最终造成有关问题发生；③技术变更过程中缺少监测管理。在工程项目建设过程中，因为发生一些问题需要对原来的技术进行一些合理的变更，这就是所谓的技术变更，同样是工程项目中非常普遍的一种现象，若技术变更监测管理没有做到位，会导致安全以及成本等各方面的风险发生。

1.2 运行安全监测管理把控出现的问题

对于运行安全监测管理而言，现阶段有一些问题造成运行安全监测管理的结果并没有达到预期水准。总体而言，运行安全监测管理出现的关键问题主要表现在：①并没有对工作人员行为进行有效监测管理。从现阶段发展状况来看，在工程项目运行安全中，对工作人员行为缺少对应的监测管理，造成运行质量以及安全发生问题；②运行安全材料监测管理缺少合理性。工程项目建设中必不可少的就是运行材料，材料直接对工程项目的质量以及成本造成一定影响，若不能合理地对其进行监测管理，就会使工程项目的运行出现安全问题。然而，在现阶段运行安全监测管理中，并没有落实建设材料的储存监测管理工作，造成一些材料发生质量变化，而没有办法正常使用，这样就会不断增加工程项目成本，并且在运用过程中也没有科学使用，材料的浪费情况没有得到有效把控；③工程项目缺乏信息化监测管理。为了使运行安全监测管理能够得到很好的成效，就要具备信息化监测管理手段，然而现阶段监测管理工作过于局限前期的人力模式以及纸质模式中，缺少使用信息技术监测管理的方法，造成监测管理的效率较低，容易发生问题。

2 分析水电站安全监测自动化相关技术

2.1 云计算参与的安全监测技术

信息技术在新时代里取得的巨大发展和进步，也就意味着在各行各业都会有一定的渗透和参与。在水电站安全监测自动化工作过程中，通过云计算技术的应用，使水电站安全监测系统建设在云端的基础之上，能够实现对网络资源的充分利用，也实现了移动监测的多用户使用，降低水电站安全监测自动化中的运行成本，并且也大大提高其资源的利用效率。建设在云端基础上的水电站安全监测自动化系统，其主要部分包括云端的数据库以及服务器和客户端等，水电站安全监测自动化系统在云端基础上，其核心在于云端的服务器，该服务器主要能够接受无线传感设备带来的数据集数据，并能够实现对该数据的分析以及处理，使处理后的结果全部存储在云计算系统的云端数据库。

在云端基础上建立的水电站安全监测自动化系统，其主要功能能够根据客户端进行操作，对传输的水电站相关参数信息数据进行处理，该数据可以通过多种方式来进行展示，视频信息以及图形信息都可以通过该客户端实现传输。而且该数据监测也是实时进行的，能够实时监测水电站安全性的相关参数以及数据，对数据库的历史数据也可以实现重复处理和分析，并且以一定的周期年限来进行整体处理。对数据库历史数据的处理和分析，其意义在于与现阶段的收集数据形成一种对比，得出水电站安全相关参数的变化规律，从而能够预判未来的发展趋势，实现高效的危险预警以及水电站安全事故的应急处理。

2.2 无线传感设备支持的安全监测自动化技术

无线传感设备在水电站安全监测工作中的投入，使其监测系统主要包括三大部分，分别负责对水电站相关参数的数据采集，对数据存储以及对收集存储的数据进行分析。无线传感设备在现阶段是所有自动化监测设备的前端，它不仅能够实现坝体监测结果数据的收集以及高效的传输工作，并且能够通过新时代的信息技术实现对数据的存储和处理，并将分析对照之后的结果进行评价和呈现给相关管理工作者，大大提高工作效率和工作质量。无线传感设备在摆脱有线传输的方式之后，不再需要进行铺设输电线，该特性不仅方便于安装工程，而且也扩大无线传感设备的使用。无线传感设备能够实现在一些较为险峻的地势，也可以安装相关安全无线传感监测设备，并且将安装之后的无线传感设备组成一个无线监控网络，实现对水电站整体全方位的安全性监控。传统的长距离有线传输，如果在哪一个阶段出现了问题或者损坏，将会影响整体的传输效果。而无线传感设备是通过无线传输，不仅大大提高传输的效率，而且还可以保证数据的完整性，降低数据传输过程中额外因素的影响，从而实现对水电站相关参数数据的精准传输。

2.3 通过智能预警装置进行的水电站安全监测自动化技术

在智能预警设备参与的水电站安全监测自动化技术，其主要特点在于，相比传统的安全监测自动化技术其监测数据以及预警标准更高，而且在进行安全监测过程中，一旦出现异常情况，能够在第一时间发出预警，提醒相关工作管理人员进行应急处理。智能预警装置的预警标准可以通过人为进行设置，在对水电站的安全相关参数的收集之后进行处理，对其实际情况进行分析，将收集到的数据量化成数据指标以及模型等。最后完善其安全综合统计评价，制定出相应的预警标准，而预警标准的设定不仅仅是对单方面进行设置的，主要包括安全参数中的多个方面进行综合判断分析和对比，最后完成工作。通过智能预警设备能够大大减少安全事故的发生，提高工程的安全性，而且通过智能预警装置也可以判断水电站的安全隐患发生规律，有助于下一步的工作完善。

2.4 对日常观测管理工作进行优化

观察和管理水电站日常管理工作的关键是开展对水电站自动化动态监测工作内容，保证水电站正常运行中的效率和工作质量。水电站在正常运行过程中，有很多具有高度专业技术的技术人员在进行工作，但还必须开始对其进行日常观测管理，才能显示其优点，如果启动自动化动态系列，对水电站进行更全面的测试，可以降低安全事故发生的可能性，有效地降低人力资源费用。在对水电站的日常观测管理工作过程中，对各种工作的监督和管理要严格，要让所有员工在自己的工作中充分发挥自己的潜力，有效地保证工作质量，在观察管理工作中发现水电站哪怕一点小问题，也要及时报告和处理。需要专门负责记录和整理观察过程中发现问题的人，如果提出了解决方案，就要有效避免这种情况。

3 结语

在水电站施工过程中，其安全监测工作对于工程的稳定运行和开展具有十分重要的意义，为了使水电站能够在运营期间正常进行，对于安全监测技术的完善也具有一定的现实意义。通过新时代的信息技术和先进科技的融入，使安全监测技术不断完善和发展，使其更加信息化和智能化，提高安全监测的效率和质量，从而保证水电站施工安全有效地进行。