李积强 高世宇 祁维青 张永强
摘 要
随着我国经济的发展，水库大坝对工业和农业的影响日增月益。水库大坝的安全问题与我国的民生问题之间的联系越来越紧密。我国建筑的水库大坝数量众多，在安全管理方面也有相对完整的措施体系，但缺乏一定的自动化技术指导。下文就如何提高水库大坝安全监测自动化技术问题，谈谈看法。
关键词
水库大坝;安全;自动化
中图分类号： TV698.1 文献标识码： A
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2020.04.67
0 前言
当今是人工智能时代，各行各业都在顺应时代潮流，积极改革。水库大坝安全监测也应该顺应科学化时代的发展要求，采取自动化技术进行安全监测，提高对水库大坝安全监测的科学性与准确性。用自动化的技术对水库大坝进行安全监测能够有效减少风险，是确保水库大坝安全运行的重要举措。
1 水库大坝安全监测自动化的意义
以自动化的方式实现对水库大坝的安全监测，无论是对水库大坝所在的地区，还是整个国家都有不同程度的积极影响。首先对于水库大坝工作人员来说，实现对水库大坝的自动化安全监测，能够极大地减轻水库大坝工作人员的工作量。让他们有更多的时间去对水库大坝的其他方面进行监测。其次，最后，对于国家来说，水库大坝的安全问题已经与国家的民生问题息息相关了，如果我们对水电大坝的监测实现自动化，他的监测性能定会得到很大程度的提高，监测到的结果势必会更加科学，也会更加准确。例如，在龙羊峡水电站大坝就建立了自动化监测技术，建立之后整个大坝的运转更加高效，并且监测数据也更加准确，实现了现代化设备自动监测技术的优化运用。
2 水库大坝安全监测自动化技术
2.1 智能监测结构，确保大坝稳定
水库大坝在修筑的过程中，对大坝的整个结构、内在构造要求很严格，在最后的安全验收阶段，也会对水库大坝的内在构造进行重点验收。由此可见，在水库大坝正式投入使用之后，也应该对大坝的结构是否变形、内在构造是否损怀等问题进行相应的安全监测。水库大坝的工作人员可以利用自动化的技术，在水库修筑之初就将自动化监测系统安装到整个大坝结构之中。特别是对最容易变形的地方，以及最不容易被安全人员监测到的地方，进行监测设备的重点安装。安装时，主要是针对水电大坝垂直和水平两个方向上进行安装监测。工作人员在对投入运行后的水库大坝进行监测时，主要是通过分析水库大坝横向和纵向两个方向上的数据来判断，是否存在有位置移动的问题。目前，我国90%以上的水库大坝都是采用混凝土的结构，因此需要监测的预备点有很多，但是对于水库大坝是否有位置移动问题的监测，还没有全面推广。这是一些小型的水库大坝在实际运行过程中，发生了位置移动却不被安全人员所知，最终造成相应的损失的很重要的原因。因此，建议每一个水库大坝都每隔四十米或者六十米设置一个监测点。让整个水库大坝的整体结构和内在构造都处在实时监测之中，方便安全监测人员找出问题，从而保证水库大坝的稳定运作。此外，企业主管人员应该结合人工智能趋势，将自动化的渗流监测装置与人工智能的数据分析系统结合起来。毕竟，自动化在应用过程中会存在大数据分析误差等问题，对于实际预测问题的行为力较差。但是，将自动化的渗漏监测器的数据系统，汇集到人工智能的数据库中，利用人工智能系统进行分析与监测，能够更大程度的提高水库大坝的安全性能。
2.2 自动测试渗透，增强安全性能
对于水电大坝的安全监测，除了最重要的结构监测之外，就是对水电大坝的实时渗透情况是否有监测。由于各个水库实际经济情况不同，不同渗流器对每分钟水库大坝的渗流量和渗透压力都做出的统计精确度是不同的。因此，国家或者当地政府可以适当的帮扶“较困难”企业购买精准度高的渗流器。使其对每天每个时间段，水库大坝的渗流量，做出精确的统计，方便相关人员做记录。这样一方面能够降低渗流量测试员的工作量，另一方面也能够提升各个地区渗流量的科学监测性。并且，工作人员通过及时的分析数据也能够很快地监测到地下水的流量情况。设置流量的监测点，可以安排在基础廊道以及大坝本体的不同地段，让自动监测仪器尽量结合水库排水渠中的积水、排水情况来做出分析。由于渗透压力方面的监测，需要将仪器安装到大坝的底部或者水渠之中，因此对仪器的质量和它的精细度要求很高。在购买过程中应该尽量购买更适合自己水库大坝的监测仪器，选择更具信赖的商家。
2.3 选择智能传感，降低风险概率
目前在水库大坝的智能传感设备中，最主要运用的是位置移动传感、地下水位监测传感、中央控制传感等几个设备。位置移动传感在之前已经说过，它主要是对大坝是否有进行位置移动进行监测，以方便安全监测人员对大坝的使用寿命进行评估。但是通常位置移动的智能传感设备在对数据进行监测时，获取监测结果比较慢。虽然，它对实际监测的环境要求不严格，但很容易导致对监测位置的偏移，使监测结果不准确。对于中央控制传感设备而言，它是由整个电源设备控制设备、显示设备和任务主机辅助构成的。在信息化技术不断发展的今天。中央控制传感设备是对水库大坝形成了一个全网络覆盖式的监测系统。通过对这个系统的记录与运作，可以保证大坝的有效运行。并且中央控制传感设备有它独特的优点，，监测数据也较精确，后期的维修成本较低。在所有的这些智能传感设备中，对要求最严格以及操作最复杂的，就要数地下水位智能监测设备了。由于它采用的是激光悬浆，虽然它很耐用，也不易受到大气压的影响，但是他所监测出的数据不是很准确，并且为了保持渗压器其内部的干燥性，它也需要增设辅助气压计，这也造成了它的成本较高，许多小型水库无法承担。
2.4 及时培训人员，提高工作效率
对水库大坝的安全监测实现自动化，并不代表就不需要相关的安全人员对水库大坝进行监测了。实现自动化只是从操作层面减少安全监测人员的工作量。而原来需要对水库大坝做实地分析的安全监测员，只需要留下很少的一部分，另外一部分需要让他们投入到对自动化以后收集到的水库大坝信息和数据的相关分析与处理中去。因此，首先要对这部分人员进行相应的智能化和信息化、自動化的技术培训。目前我们的水库大坝工作人员需要掌握的自动化技术有智能传感器、地下水位监测装置、中央控制设备和位置移动传感器这几种。这些设备的运营，肯定需要专业人员。因此，水库需要派遣本就具有这方面知识的专业人员外出培训，进行更专业的学习，回来之后担任总技术与总监控的任务。而抽调回来的那部分原有的负责每天实地采集的人员，主要是要去教他们，如何对数据进行简单的处理，对仪器进行简单的启动与故障处理。同时，水库还需要培训相应的专业人员，对采集出来的数据，以及经过电脑控制分析之后的数据，进行最后的汇总与分析，尽量通过这些可视化数据，对水库的使用寿命，和它会遇到的问题做出良好的预估与评判。这样，一方面不至于利用自动化技术后水库工作人员失业，另一方面也提高了水库安全监测中的工作效率。最重要的是，它对水库现在的运行情况，以及未来会出现的运行问题，都作了十分有效，并且科学的分析，十分有利于准确防范水库安全问题。
2.5 加入人工智能，促进自动化进程
当前是人工智能高速发展的是时代，而现行的水库大坝自动化技术所选择的智能传感这一技术，其实是可以与人工智能技术相结合的。因为水库大坝的智能传感是通过三个主要的传感器组成的，那么在进行传感之后必然要涉及到数据的分析，而人工智能其实在这方面有着天然的优势。故而，如果今后水库大坝的自动化技术与人工智能建立了相应的联系，将会更利于水电大坝的自动化进程。并且人工智能技术与水电大坝的自动化技术相结合之后，其实对于水库大坝的发展来说是更为有利的，首先它能够更大程度上节约水库大坝的人工成本，因为人工智能它有非常丰富的数据库以及很强悍的分析能力，人工智能可以实现对水库大坝底部的结构进行更精确的监测，它对数据的处理分析以及对一些可能存在问题的预测能大于实际人工的预判。
3 结束语
各个地区的水库大坝主要负责人员，通过积极的采用智能监测大坝结构、自动测试渗透设备、选择智能传感器、培训更专业的自动化技术人员、并且定时维修相关设备等方式，来确保大坝的稳定运行，降低大坝的风险概率，促进大坝的安全性能，从而提高大坝工作人员的效率，推动水库大坝的自动化进程。
参考文献
[1]卢万友.梅山水库大坝安全监测自动化系统及运行管理[J].江淮水利科技.
