水电站作业论文—陈鸿

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1、■4AF"It吃二峡吃刀尝字（兄THREEGORGESVOCATIONALCOLLEGEOFELECTRICPOWER课程论文课程名称：《水电站》学生姓名:专业：水利水电建筑工程班级：3014学号：2010301405指导老师：卞首蓉2011年11月水电站大坝监测自动化的现状与展望水利水电建筑工程学生陈鸿摘要：简要回顾了电力系统水电站大坝安全监测自动化的发展过程，结合水电厂实际应用情况，系统总结了10余年监测口动化工作经验，客观评价了水电站大坝监测自动化的现状，提岀了监测自动化的发展方向。关键词：大坝；监测；自动

2、化1前言水电站大坝的安全，不仅直接影响电厂自身效益，更与下游人民的生命财产、国民经济发展和生态环境密切相关。随着电子技术的发展、数字通讯技术的推广应用，为监测自动化提供了保障。目前，全国电力系统的大坝监测自动化已全面展开，并朝网络化、实用化方向发展。2水电站大坝监测自动化现状211自动化监测项目21111变形大坝变形是水电站大坝的重要监测项目。又可分为水平位移和垂直位移2个子项。大多数大坝设有坝顶水平、垂直位移观测，通常每个坝段设1对测点。混凝土坝基础廊道的位移观测通常只有高坝或特别重要的坝才设置，一般的中低坝在

3、更改中大都已取消。近几年对典型坝段的水平位移观测较为重视，一般沿坝高布置3个以上测点。21112渗流大坝渗流也是水电站大坝的重要监测项目之一。乂可分为渗透压力和渗流量2个子项。混凝土坝的观测设施设在基础廊道，扬压力每个坝段1个测点；渗流量测点根据排水沟集水情况确定，一般能测岀分区流量和总量。土石坝的渗流量都在坝趾渗水汇集处观测，渗压测点则根据具休坝型布置在坝体浸润线下面或趾板后等部位。此外，大坝的左右两焊山坡还设置地下水位观测项目，以便监测绕坝渗流情况。21111应力应变等内观项目大坝应力应变等内观项目是水电站大

4、坝的一般性观测项目，只有一些重要测点才纳入口动化监测，很多中低坝都已停测或封存这类观测项目。212口动化观测设备21211常用传感器(1)引张线。目前水平位移自动化观测中，最常见的设施是引张线。引张线读数仪常用的有电容式和步进电机式2种，前者测读速度快，但对坏境要求高，且线体太长时中间极易偏离；后者测读速度慢，但对坏境的要求不高，长期稳定性较好。真空激光装置近几年发展较快，已在十几个工程得到应用，效果较好，但其造价较高，运行维护不便。近几年CCD式引张线式垂线坐标仪也在一些大型工程中得到应用，但应用时间较短。(2

5、)遥测垂线坐标仪。挠度用正、倒垂线组观测。垂线的读数仪器是遥测垂线坐标仪，其工作原理和特点与引张线仪一样。常用的是电容式和步进电机式2种，采用CCD式新型坐标仪的工程正在逐渐增加，个别大坝(如二滩)采用了国外的电感式坐标仪。(3)静力水准仪。垂直位移大都用静力水准观测，观测水平位移的真空激光装置也能同时观测垂直位移。应用较多的静力水准仪有差动变压器式和电容式2种，其它类型如弦式、步进电机式等只在个别电厂得到应用。(4)弦式渗压计。通常用渗压计观测渗透压力和地下水位。应用最广的是国外生产的弦式渗压计，其特点是耐久性

6、和稳定性都较好，但测值受大气压变化影响，小量程时，精度较难保证，应増设气压计等措施对测值进行修正。压阻式渗压计在一些水电站也有应用实例，它通过变送器后输出的是标准电流或电压信号，精度也较高，但其长期稳定性不够高。(5)渗流量仪。渗流量一般都用量水堰观测，通过测读堰上游水面高，用三角堰或矩形堰流量公式换算出实际的渗流量。目前应用较多的是进口弦式微压传感器和电容浮子式水位计。由于对水面高度量测精度的要求极高，很多工程没有达到精度要求，总的來说效果不是十分理想。(6)应力、应变传感器。应用最广的应力、应变传感器是差动电

7、阻式仪器，它的特点是价格低廉，精度可以满足要求，长期稳定性较好，但外接电缆不宜太长。近儿年在一些大型大电工程屮采用进口或组装的弦式仪器的逐渐增多，它的精度和稳定性较高，信号不易受干扰，便于长距离传输。21212量测控制设备量测控制设备的英文缩写为MCU,是监测口动化系统的核心设备。MCU的主要功能有：传感器信号釆集，测点切换，A/D转换，数据通信，数据存储，电源管理和时钟等。MCU与外界的数据通信协议基木上都是RS-485,标准节点数为32个，通信速率与距离成反比，1000m以内为9600bpsoMCU与外界的数

8、据通信方式最常见的是双绞线，传输距离较远时也有采用光纤的，个别受地理条件限制不便敷设电缆的地方也有采用无线通信，近年也有采用短信通讯的。目前随着光纤通信成木的下降，用光纤代替双绞线已变为现实。21213中央控制设备以往的中央控制设备主要指监控主机、管理主机、不间断电源及其它一些打印绘图设备。现在随着计算机网络的普及，已被一个包括专用服务器和若干台客户机组成的小型观测局域网