摘要：长距离调水工程安全监测意义重大，是目前工程安全监控的关键环节。为了能够及时发现调水工程安全隐患，降低失事风险，在基于大坝安全监测预警技术的基础上，研究了调水工程安全评价与安全监测系统评价的标准制定问题，结合在线分析和离线分析方法拟定南水北调中线工程安全监测的预警机制，并应用于南水北调中线干线工程安全监测系统。针对工程现状，对调水工程监测系统的未来发展和制度完善进行了讨论，可为今后调水工程安全监测提供经验借鉴。
关键词：工程安全监测；预警系统；监控；南水北调中线工程
引言
南水北调工程是我国的战略性工程，主要是为了解决我国南方水多，北方水少，水资源不均衡问题。南水北调工程需要跨经多个省市不同地区才得以实现，由于我国幅员辽阔，地形复杂，各个地区的气候、地貌、地质不同，使南水北调工程面临的问题非常复杂。
1研究背景
目前国内外的大坝安全监控系统虽然具有了一定的水平，但这些系统还是存在一定的局限性。老式系统只能管理单个大坝，对多个大坝的集成管理显得无能为力，有些集成方案是将多座大坝的数据简单汇总到一个数据库中，并用老式的单个坝管理系统来进行集成地管理，这种集成方式需要形成各个坝的信息到集成中心库的映射关系，其内部逻辑复杂，维护成本极高。随着大坝及工程安全监测程度越来越高，对于相应软件应用系统的需求也越来越复杂，基于多个电站的统一安全管理也是目前提高大坝安全监测效率的迫切要求，为了实现多个电站安全监测的统一管理，以及大坝及工程安全监测可靠、优质、经济运行的目标，需要有满足现今需求的软件控制系统，以解决目前系统存在的缺陷。坝群综合安全监测与评估预警系统的建设，为各水电站大坝与工程安全监测数据提供了一个采集、处理、保存、分析的统一平台，系统灵活的部署方式可以实现分布式多座大坝的服务集成，硬件设备通过台接入计算机系统进行控制，同时系统能够对采集的数据进行分析与处理，是安全监测实际运行的平台，该平台的性能很大程度上决定了安全监测运行的状况与效率，是流域大坝与工程安全监测中重要的平台之一。
2安全监测的目的和意义
南水北调中线工程由于距离过长跨越多个省市，气候、地质、地形差别甚大，又有诸多不确定因素会产生。这需要设计人员和施工管理人员提前做好全面的应对措施，避免施工过程中出现紧急情况时无法有效应对。同时要建立全面的质量保证体系，安排好各级管理人员，确保工程的整体质量合格，避免并尽力除去影响质量的不利因素。施工的机械设备也要提前做好检测，避免因为机械的不良而导致工程质量的不合格。我国南水北调工程是一项跨领域的宏伟工程，南水北调工程的兴建对华北的经济环境、生态环境以及社会环境都将带来巨大的改善，并带动全国经济和社会的持续发展与稳定。安全监测技术的主要贡献是对水库大坝进行改进与指导，对水库大坝整体安全运转进行实时监控，对水库大坝遇到的其他突发事件进行预警与识别等，并且还能够进一步降低水库大坝风险，水库大坝由于受到人为或者其他自然因素的影响，会出现各种不同类型的故障，例如山体滑坡、地震等一些地质灾害。通过运用水库大坝安全监测技术，可以实现对水库大坝的实时、动态监测，了解其具体运行情况，当出现安全隐患时，及时采取科学对策加以解决，可有效避免安全事故的发生。并且，借助安全监测技术，可对水库运行数据进行收集和整理，以此为依据制定更加科学、合理的大坝维护方案，确保其安全运行，延长使用寿命。另外，将安全监测技术应用于水库大坝监测工作中，能够了解水库具体蓄水量，并根据降雨和用水需求，对水资源做出合理配置，可增强水库大坝的防洪抗旱能力。
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3安全监测信息化的应用
3.1分析评价以及预警系统
在大坝安全监测的过程中，通过运用统计模型，预测模型，确定性模型等专业数据模型，对各种安全监控软件进行深入的测量和分析，并且结合巡视检查的整体效果，对大坝整体的工作特点进行综合评估也能够实现图像表格数据等检测报告让相关的预警信息更加的直观，促进大坝安全事故防范的效率得到增强.系统具备在线监视数据和设备运行情况，具备对数据越限和设备异常等事件经报警设备自动告警功能，并能对报警事件进行确认、保存和查询功能。报警功能包括数值越限、变幅越限、缺数的报警，计算机网络及通信通道故障机中断报警等，报警包括对设备工作异常的报警数据参量超限的报警，前者通过逻辑分析模块对系统数据和状态。的综合分析，自动得出系统各设备的工作状况，并在设备或数据出现异常时进行告警；后者则根据人工对参量的告警设限进行比较，进行超限、变幅越限、缺数的告警，告警的形式可采用屏幕闪烁、语音、声音、电话、短信、改变文字或图形颜色等提示方式。
3.2渗流监测
水库大坝渗流监测过程中主要包括以下两个重要方面：渗流量与渗透压力，渗流监测是水库大坝进行安全监测的重要内容，水库大坝技术人员一定要全面掌握渗透压力与渗流量各种信息数据，只有这样才能保证水库大坝的整体安全运转。在对土石坝渗流量进行监测过程中，技术人员一般会在水库大坝底的集水处来设置监测点，在水库大坝两侧分别安置地下水监测点，这样能够监测到水位发生变化，从而分析大坝渗流量的大小。关于混凝土水库大坝会在基础廊道中安装压力监测孔，在水库大坝的其他不同地段安置监测点，水库大坝渗流量的监测一般会充分结合水库排水沟集水的实际状况来确定，再对其进行分区域监测渗流量与总的渗流量
3.3集中安全监管
部署在水库大坝安全监测监控系统的网络安全设备通过安全监管平台实现统一化安全监管和运维，监管平台可以实时收集现场安全设备采集分析的威胁情报信息，基于安全分析模型，实现全局的态势安全预警与策略动态自适应，帮助运管人员实时发现现场的安全告警信息，并有助于及时实现安全防护响应。
3.4应用于后台数据处理
安全监测系统将采集到的各种信息，包括数据信息、文件信息、图像信息根据需要进行处理，生成各种数据库，供分析、显示及其它应用。对采集来的水情遥测、大坝安全数据进行合理性检查。将实时数据计算、整理成为时段数据。关键控制点的瞬间流量及时段平均流量计算。瞬时和平均出库流量和入库流量计算。
4监测系统评价及报警
4.1测点数据和监测系统评价
监测系统异常导致测量数据不可用，因此，首先应对监测系统进行评价，再对测量数据的状态进行评价。监测系统的评价是基于现场调查和长期观测精度测试与实测数据分析的检查结果。
结语
文阐述了安全监测系统的研究背景，安全监测的意义及目的。安全监测系统的信息化应用，长距离调水工程安全评价与预警的方法，确定了南水北调中线工程安全监测的预警机制，通过建立工程安全监测预警系统为南水北调中线干线工程的安全保驾护航。安全监测技术所具有的快捷、多功能、实时的巨大优势，对提高测量准确度、节省人力物力，实现精确制图、工程管理和提高决策水平具有重要意义，建议大力推广使用。
参考文献：
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［3］ 周柯宇．水库大坝安全监测自动化技术在水库设备安全中的应用研究［J］．中国设备工程，2017，33(22)：100－10
论文作者:窦天身,王朝朋,周超
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签：大坝论文; 水库论文; 工程论文; 南水北调论文; 数据论文; 中线论文; 监测系统论文; 《基层建设》2019年第19期论文;