现代电子技术在大坝安全管理中的作用

李 娜

（四川水利职业技术学院,611231）

现代电子技术在大坝安全管理中的作用

李 娜

（四川水利职业技术学院,611231）

随着水利事业的发展及科学技术的不断进步，在备受关注的大坝安全管理问题上已全面应用各种电子技术，在大坝险情预告、通讯等方面取得突出的成果，对保证大坝安全具有重要的意义。本文首先对水库大坝安全管理的基本内容进行分析，并对在大坝安全管理应用现代电子技术进行探讨。

水库大坝；安全管理；电子技术；作用

随着我国现代水利事业的不断建设与发展，水利工程大坝管理受到社会各界的极大关注。而作为大坝管理的重点，安全管理问题是国家相关部门的关注重点，并针对大坝安全管理制定了相关的管理条例。随着现代科学技术的不断进步，现代电子技术已在社会各个领域中得到全面的应用。在备受关注的大坝安全管理上，由于管理事项比较多，工作量比较大，因此应用现代电子及时能有效提高管理的质量与效率。对于大坝安全管理工作而言，其管理重点就在于监控、险情预告及汛情通讯上，而现代电子技术的应用，能使监控、险情预告及汛情通讯等方面的信息、数据更准确、及时，对保证大坝安全具有重要的意义。本文主要对数据融合技术与监控技术两种电子技术在大坝安全管理中的应用进行探讨。

1 水库大坝的安全管理

大坝安全管理监控系统是采用相关的观测仪器与设备对大坝主体及相关建筑进行全方位的检查、监控，其硬件结构图如图1所示。如对大坝的垂直、水平位移、坝体裂缝、水体渗流量、坝体浸润线、大坝的变形进度、温度变化、预应力设计及坝体伸缩缝等方面的观测与监控。除了要对以上各个方面的观测与监控外，还要对大坝的抗震、滑坡等方面进行管理与监测。通过对采用相关观测仪器与设备对以上安全管理项目进行检测，才能及时、准确获取与大坝有关的信息、数据，从而为大坝的安全管理工作提供及时、准确、科学的信息、数据支持，有利于管理者在安全管理过程中做出科学、可行的决策。由于大坝的工作环境比较复杂，大坝坝体、坝体基底等部位长期处于流水侵蚀环境中，使大坝安全管理始终处于动荡的状态下，若采用人工定期检测，是难以实现的。因此，唯有通过先进的现代电子技术对大坝安全进行全方位、实时的监控管理与信息传递，才能保证大坝能长期处于安全的状态下。再加上在大坝施工过程中，由于设计人员、施工人员工作上的一些疏忽，导致大坝出现某些缺陷。在大坝投入使用一段时间后，由于受到水流侵蚀、冻融风化等外界因素的影响下，大坝缺陷问题日益突出，从而引起大坝本体和大坝基底产生不稳定现象，从而对大坝安全造成极大的影响，且在未来的使用中可能会随时发生重大安全事故问题。因此，只有通过现代电子及时的应用，实

现对大坝的实时监管及信息传递，当大坝出现安全问题时也能在第一时间发现，以便及时处理，从而保证大坝的安全管理。由于大坝的安全管理不仅与大坝工程的安危存在直接性的关系，还与大坝的经济效益有着不可分割的关系，且紧系着人们的生命财产安全。因此，采用电子技术加强大坝的安全管理至关重要。

2 大坝安全管理监测要因大坝类型的不同进行灵活分类

在目前大坝安全管理工作，大坝事故有多种原因，安全管理上的问题，出现问题的部位、问题的轻重缓急以及相关问题的原因等，都会因为不同大坝的种类而显得不同，这需要一个明确的安全管理问题：大坝安全监测管理要进行，不同类型的大坝进行灵活地分类。

在现代电子技术的应用设计时，大坝安全管理，技术管理人员应遵循的大坝自身的管理功能，解决当地水文条件，气候以及大坝和其他技术布局，管理的结构特点具体方面的典范。

上述条件做了一一观测，然后对相关的一些电子技术设备布局进行观察和管理项目的安全管理，同时对电子系统的整合和规划的整体管理。根据大坝的类型，大坝观测值有不同的项目。在大坝，土石混合坝等安全管理混合型检测，一般必须先明确一点：这种类型的大坝安全事故的主要原因是通过渗透和破坏水对坝坡稳定性和损坏等引起大坝的，具体表现：防渗，坝体渗漏基层，塌坑组出现流滑坡坝等问题。因此，在大坝安全管理方面专注于大坝的垂直和水平位移，大坝渗水造成大坝坝体裂缝问题，水体渗流量等项目的观测和监测。制作混凝土坝，污工坝安全管理的测试的时候，首先要明确，什么样的重大安全事故，因为大坝坝体，在设计坝基内应力没有做与工作有关的数据，超出原始设计所能够承受的限度，具体的表现为坝体出现裂缝、坝体位移量过大以及坝体出现渗漏现象等。为此，在大坝的安全管理方面，要侧重于对大坝的变形进度、预应力设计、温度变化、大坝水体的渗流量、以及坝体伸缩缝等因素的观测和监控等。

3 现代技术在大坝安全管理中的应用

在现代大坝安全管理中，电子技术发挥的作用是非常重要的，其不仅能有效提升大坝安全监测工作的效率，还提高了大坝管理的安全性。在大坝的监控工作中，主要是对大坝本体的压力、水体渗流及坝体裂缝等问题进行监测，但因大坝监测环境具有不稳定性，因此大大增加了大坝监测工作的难度，且通过人工监测是难以实现定期监测的，从而容易引发大坝安全问题，导致大坝长期存在安全隐患。因此，在大坝安全管理过程中采用现代电子技术进行监测非常重要。可在大坝四周进行摄像头、麦克风等电子设备的安装，以实现对大坝的实时监控，以便实时采集数据，并能实现对安全管理相关数据的有效推理及提取，且对采集的数据结合大坝之前的安全事故数据进行比较、分析，以找出大坝存在安全隐患的相关因素，以便做出及时、准确、合理的判断，并采用科学、可行的处理对策，从而减少大坝的安全隐患，对提高大坝监控的准确性及提高大坝安全管理的质量及效率具有重要的意义。

3.1 数据库技术技术的应用

图1 监控系统硬件结构图

图2 数据采集系统框图

数据融合技术是一种在数据采集系统基础上发展起来的管理技术。通过在大坝周围进行麦克风、摄像头等电子技术设备的安装，以实现对大坝安全管理相关信息、数据的实时采集。当麦克风、摄像头等设备在采集到数据、信息后，就会转换成能够被管理

系统识别的信号。而大坝安全管理系统中的差阻式传感器就会对被管理系统所识别的信号进行进一步的监管，（如图2所示）并进行初步的筛选，之后还会这部分信号进行有效的分析及融合，从而将麦克风、摄像头及传感器等电子设备采集到与安全管理方面相关的数据、信息进行更加全面的分析及提取，将对和安全管理方面相关的数据、数据进行进一步的推理与运用，然后将这些与安全管理方面相关的数据、信息和以前出现过的安全管理事故信息、数据等进行比较、分析，以有效判断采集的数据、信息等能否保证大坝的安全管理，从而为大坝的安全管理提供准确的信息、数据支持。

在大坝的安全管理过程中，需要注意的是，通过现代电子技术所采集的信息必须要进行及时的勘察；而且电子技术数据库中的数据、信息等要做好及时的更新与备份，以有利于管理者在决策时根据及时形态做出快速、准确的反应，以保证数据、信息的实时性。通常情况下，在现代大坝安全管理上，若单纯采用电子技术中的摄像技术或者信息提取技术都已无法满足管理的要求。主要是由于现代信息技术系统不断精密化，而这些基础电子技术设备已难以满足大坝安全管理的相关需求，甚至会出现数据收集不确定、决策失误等现象，使大坝安全管理上容易出现各种不良事故。因此，在现代大坝安全管理中，还要利用更加先进、更加精密的仪器、设备进行管理。从大坝的修建开始，一直到大坝竣工，各个施工环节都要尽可能采用现代电子技术进行监测，以全面提高安全管理的精密度，并通过数据融合技术将麦克风、摄像头及传感器等电子设备采集与安全管理方面相关的数据、信息进行整合、融合，且通过发展及运行，从而为大坝安全管理提供准确、有效的数据、信息支持，不仅能有效提高管理的精确度，还能有效降低因数据信息落后或错误导致的决策失误率。由此可见，在大坝安全管理中采用现代电子技术，能有效弥补在大坝安全管理过程中人工管理的不足，从而为大坝的安全提供更多的管理手段。

3.2 监控技术在大坝安全管理中的作用

由于在大坝安全管理过程中，技术人员不仅要对大坝的垂直与水平位移问题、坝体裂缝问题、水体渗流量、坝体浸润线、大坝的变形进度、温度变化、预应力设计及坝体伸缩缝等方面进行观测及监控，还要对大坝的抗震、滑坡等方面进行严格的监测与管理。若不经过全方位、详细的监测，大坝极可能会由于自身存在的一些缺陷长期处于水流侵蚀与冻融风化等外界因素作用下而出现不稳定现象，从而导致出现大坝安全问题[6-7]。其中，大坝安全管理的相关部门所提供的险情预报信息都是由安装在大坝周围的摄像头、麦克风等电子技术设备采集的。而通过现代电子技术设备采集到大坝的相关数据、信息，就会在监控技术下转换成一种被管理系统能有效识别的信号，而这部分通过转换的数据、信息首先就会被大坝安全管理系统中的传感器进行监控以及管理，其次进行一系列的筛选，并把这部分信号进行分析及融合，然后再将摄像头、麦克风及传感器等电子技术设备采集到的相关信息进一步提取，在提取完成后进行推理及运用；最后将这部分信息和大坝过去所出现过的安全管理事故或者其他类似大坝的安全管理事故等数据进行比较与分析，从而为大坝安全管理的决策提供实时、准确、有效的数据、信息支持。而水库大坝遥测站主要是通过各种现代电子技术设备对大坝周围的雨量、水位等数据、信息进行自动采集，具有自动性、全天候、实时性及高度精准性。

4 结束语

大坝安全管理工作是一个动态的监测过程，在管理过程中存在各种各样的变动因素需采用进行多项管理规划事项，因此需要在大坝安全管理工作中采用先进的现代电子技术，才能将复杂的安全管理工作做好。通过采用现代电子技术，不管是在大坝的监测上，还是对大坝汛期预报、险情预报及数据搜集等方面上都发挥着不可替代的作用。

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李娜，女，汉族，籍贯：吉林省松原市，生于：1980年10月11日，工作单位：四川水利职业技术学院系：水利工程系。职称：讲师，学历：本科。研究方向：水工建筑物的设计、施工、管理类

The application of modern electronictechnologyin dam safetymanagement

Li Na
(sichuan water conservancy vocational college,611231)

With the continuous development of science and technology of water conservancy,has a comprehensive application of electronic technology in dam safety management issues of concern,has made outstanding achievements in the trailer,dam risk communication and so on,it has great significance to ensure dam safety.This article first carries on the analysis to the basic content of dam safety management, and carries on the discussion to the application to dam safety management of modern electronic technology.

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