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　　□記者 楊瑩 通訊員 雷蕾 牛廣利

　　給大型水電站做一次“全身體檢”需要多久？答案是：5分鐘！

　　在溪洛渡水電站，工作人員輕輕一點鼠標，就“指揮”著大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)完成了7000多臺監(jiān)測儀器的巡回測量與異常分析工作。在此前，這項工作需要近20人的專業(yè)班組耗費1周才能完成。

　　破解水電站安全監(jiān)測技術瓶頸

　　傳統(tǒng)水電站工程安全監(jiān)測主要以人工觀測為主，少量開展了監(jiān)測自動化系統(tǒng)建設的水電站，大多采用RS485總線“輪詢訪問”的采集傳輸方式，傳輸速率慢、采集穩(wěn)定性不佳；采用進口的采集設備，維護服務和技術支持受限。

　　針對行業(yè)現(xiàn)狀與難點痛點，長江科學院工程安全監(jiān)測研究團隊持續(xù)開展科研攻關與產(chǎn)品研發(fā)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術研制了安全監(jiān)測自動化成套設備及智能傳感器，并開發(fā)了大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)管理及分析云服務系統(tǒng)，實現(xiàn)了大壩安全信息的智能感知、開放物聯(lián)與智慧應用，形成了大壩安全智能監(jiān)控軟硬件一體化解決方案。

　　基于物聯(lián)網(wǎng)技術，自主研發(fā)安全監(jiān)測智能采集終端，集成基于譜分析算法的振弦儀器頻率信號智能采集技術，實現(xiàn)了穩(wěn)定可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)采集感知；同時，構(gòu)建了分布式、多級連接的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)型式與物聯(lián)網(wǎng)采集平臺，實現(xiàn)了并行通訊與同步采集模式，大幅提高了大型安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的采集穩(wěn)定性和響應速度。另外，開發(fā)安全監(jiān)測信息管理與監(jiān)控預警系統(tǒng)，實現(xiàn)了采集、管理、整編、分析與監(jiān)控預警全業(yè)務應用，能夠為水電站運行安全提供信息化支撐和決策支持平臺。

　　工程安全穩(wěn)定運行的“耳目”

　　溪洛渡水電站是世界首座千萬千瓦級高拱壩水電站，具有“河谷窄、高拱壩、孔口多、泄洪功率大，高邊坡、大跨度地下洞室群”等特點。水電站在建設期就安裝了近萬支各類傳感器，隨著安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的不斷建設，目前已建成1個中心管理站、3個監(jiān)測管理站、83個監(jiān)測站，累計安裝各類采集設備397臺，接入安全監(jiān)測測點7720個，是國內(nèi)已建成規(guī)模最大的基于以太網(wǎng)組網(wǎng)的安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)。

　　安全監(jiān)測“三分看設備、七分靠施工”，施工質(zhì)量往往是安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)能否成功的關鍵。溪洛渡水電站作為世界級高拱壩，工程規(guī)模大、監(jiān)測儀器種類繁多、監(jiān)測點位布置分散，監(jiān)測自動化系統(tǒng)的建設難度遠高于普通電站，尤其是溪洛渡所采用的安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)還沒有過如此大規(guī)模的應用，因此更需要嚴格管控施工質(zhì)量。

　　針對溪洛渡振弦式儀器占比較多的特點，研發(fā)團隊創(chuàng)新應用振弦儀器頻率信號智能采集技術，實現(xiàn)了穩(wěn)定可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)采集感知；針對儀器種類繁多，并已埋設了近十年，部分儀器參數(shù)可能發(fā)生了變化，研發(fā)團隊要求對每支儀器都進行詳細測試、標定檢驗和編號歸類后才能接入系統(tǒng)，確保分析結(jié)果精準可靠；大壩基礎廊道沒有電梯直達，只能通過近50米高的狹窄步梯到達，建設者們不打折扣，通過“螞蟻搬家”的方式將檢驗儀器設備搬運到測站，確保所有測點檢驗測試合格接入系統(tǒng)。

　　2017年5月至10月，在系統(tǒng)正式實施之前，為確保自主研發(fā)設備的性能和穩(wěn)定性，進行了首臺設備應用示范和耐久性測試。長達半年的測試顯示，長江科學院自主研發(fā)設備在測量準確度、測量速度、通信的穩(wěn)定性和速度以及易用性等方面均優(yōu)于市面常規(guī)設備。

　　2019年6月17日，四川宜賓市長寧縣發(fā)生6.0級地震，溪洛渡水電站震感明顯。地震發(fā)生時，溪洛渡水電站安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)實時接收強震監(jiān)測信息，通過判別實測峰值加速度大于系統(tǒng)預設閾值，自動化系統(tǒng)立即啟動了系統(tǒng)巡測預案，實時獲取地震期間大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)，為震后大壩安全狀態(tài)分析評價提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。實踐證明，安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)能在地震突發(fā)、水位驟升驟降等情況下，發(fā)揮有效的實時監(jiān)控預警作用，成為了溪洛渡水電站工程安全穩(wěn)定運行的“耳目”。

　　為大國重器安全穩(wěn)定運行保駕護航

　　2020年11月，溪洛渡水電站安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)開始投入試運行。經(jīng)過為期一年多的試運行考核，各項評估指標遠高于規(guī)范標準要求。

　　“相關智能采集終端具備通道復用功能，實現(xiàn)了振弦、差阻、電流、電壓等多種類型監(jiān)測儀器的統(tǒng)一接入，便于后期維護�！遍L江科學院工程安全所監(jiān)測系統(tǒng)集成技術研究室主任韓笑介紹。內(nèi)置的監(jiān)測儀器智能診斷技術，可以有效判別儀器狀態(tài)，進一步提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確率，能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控預警；軟件系統(tǒng)集成水情氣象系統(tǒng)、地震監(jiān)測系統(tǒng)、GNSS系統(tǒng)等多個相關業(yè)務系統(tǒng)，實現(xiàn)了采集、管理、整編、分析與監(jiān)控預警全業(yè)務應用，為工程運行安全提供了信息化支撐平臺。

　　溪洛渡水電站安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)正作為樣板進行推廣應用，向家壩、烏東德、白鶴灘等巨型水電站，丹江口水利樞紐、大藤峽水利樞紐、珠三角水資源配置工程等國家重點水利工程，同樣將這位可靠的“智能醫(yī)生”植入工程建設及運行中，為“大國重器”的安全穩(wěn)定運行保駕護航。

　　來源：中國水利網(wǎng)站 2022年7月14日