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　　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(diǎn)鼠標(biāo)，就“指揮”著大壩安全監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)在5分鐘內(nèi)完成了7000多臺(tái)監(jiān)測儀器的巡回測量與異常分析工作。在此前，這項(xiàng)工作需要近20人的專業(yè)班組耗費(fèi)1周才能完成。 

　　破解水電站安全監(jiān)測技術(shù)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(dòng)化系統(tǒng)建設(shè)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(jìn)口的采集設(shè)備，維護(hù)服務(wù)和技術(shù)支持受限。 

　　針對行業(yè)現(xiàn)狀與難點(diǎn)痛點(diǎn)，長江科學(xué)院工程安全監(jiān)測研究團(tuán)隊(duì)持續(xù)開展科研攻關(guān)與產(chǎn)品研發(fā)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研制了安全監(jiān)測自動(dòng)化成套設(shè)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(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了大壩安全信息的智能感知、開放物聯(lián)與智慧應(yīng)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(shù)，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(hào)智能采集技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)采集感知；同時(shí)，構(gòu)建了分布式、多級連接的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)型式與物聯(lián)網(wǎng)采集平臺(tái)，實(shí)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(dòng)化系統(tǒng)的采集穩(wěn)定性和響應(yīng)速度。另外，開發(fā)安全監(jiān)測信息管理與監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了采集、管理、整編、分析與監(jiān)控預(yù)警全業(yè)務(wù)應(yīng)用，能夠?yàn)樗�電站運(yùn)行安全提供信息化支撐和決策支持平臺(tái)。 

　　工程安全穩(wěn)定運(yùn)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(diǎn)。水電站在建設(shè)期就安裝了近萬支各類傳感器，隨著安全監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)的不斷建設(shè)，目前已建成1個(gè)中心管理站、3個(gè)監(jiān)測管理站、83個(gè)監(jiān)測站，累計(jì)安裝各類采集設(shè)備397臺(tái)，接入安全監(jiān)測測點(diǎn)7720個(gè)，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(dòng)化系統(tǒng)。 

　　安全監(jiān)測“三分看設(shè)備、七分靠施工”，施工質(zhì)量往往是安全監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)能否成功的關(guān)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(diǎn)位布置分散，監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)的建設(shè)難度遠(yuǎn)高于普通電站，尤其是溪洛渡所采用的安全監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)還沒有過如此大規(guī)模的應(yīng)用，因此更需要嚴(yán)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(diǎn)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新應(yīng)用振弦儀器頻率信號(hào)智能采集技術(shù)，實(shí)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(shè)了近十年，部分儀器參數(shù)可能發(fā)生了變化，研發(fā)團(tuán)隊(duì)要求對每支儀器都進(jìn)行詳細(xì)測試、標(biāo)定檢驗(yàn)和編號(hào)歸類后才能接入系統(tǒng)，確保分析結(jié)果精準(zhǔn)可靠；大壩基礎(chǔ)廊道沒有電梯直達(dá)，只能通過近50米高的狹窄步梯到達(dá)，建設(shè)者們不打折扣，通過“螞蟻搬家”的方式將檢驗(yàn)儀器設(shè)備搬運(yùn)到測站，確保所有測點(diǎn)檢驗(yàn)測試合格接入系統(tǒng)。 

　　2017年5月至10月，在系統(tǒng)正式實(shí)施之前，為確保自主研發(fā)設(shè)備的性能和穩(wěn)定性，進(jìn)行了首臺(tái)設(shè)備應(yīng)用示范和耐久性測試。長達(dá)半年的測試顯示，長江科學(xué)院自主研發(fā)設(shè)備在測量準(zhǔn)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(shè)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(shí)，溪洛渡水電站安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)實(shí)時(shí)接收強(qiáng)震監(jiān)測信息，通過判別實(shí)測峰值加速度大于系統(tǒng)預(yù)設(shè)閾值，自動(dòng)化系統(tǒng)立即啟動(dòng)了系統(tǒng)巡測預(yù)案，實(shí)時(shí)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(jià)提供了有力的數(shù)據(jù)支撐。實(shí)踐證明，安全監(jiān)測自動(dòng)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(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)警作用，成為了溪洛渡水電站工程安全穩(wěn)定運(yùn)行的“耳目”。 

　　為大國重器安全穩(wěn)定運(yùn)行 保駕護(hù)航 

　　2020年11月，溪洛渡水電站安全監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)開始投入試運(yùn)行。經(jīng)過為期一年多的試運(yùn)行考核，各項(xiàng)評估指標(biāo)遠(yuǎn)高于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。 

　　“相關(guān)智能采集終端具備通道復(fù)用功能，實(shí)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(hù)�！遍L江科學(xué)院工程安全所監(jiān)測系統(tǒng)集成技術(shù)研究室主任韓笑介紹。內(nèi)置的監(jiān)測儀器智能診斷技術(shù)，可以有效判別儀器狀態(tài)，進(jìn)一步提高了監(jiān)測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率，能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控預(yù)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(gè)相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了采集、管理、整編、分析與監(jiān)控預(yù)警全業(yè)務(wù)應(yīng)用，為工程運(yùn)行安全提供了信息化支撐平臺(tái)。 

　　溪洛渡水電站安全監(jiān)測自動(dòng)化系統(tǒng)正作為樣板進(jìn)行推廣應(yīng)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(diǎn)水利工程，同樣將這位可靠的“智能醫(yī)生”植入工程建設(shè)及運(yùn)行中，為“大國重器”的安全穩(wěn)定運(yùn)行保駕護(hù)航。