0 概　述
大壩安全屬社會公共安全,涉及社會公共財(cái)產(chǎn)、人類生命安全,世界各國政府對此都很重視,我國政府也非常重視,先后頒布了《水電站大壩安全管理辦法》、《水電站大壩安全監(jiān)測工作管理辦法》以及土石壩、混凝土壩的安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范等,并設(shè)立了專門的政府管理機(jī)構(gòu)和經(jīng)授權(quán)的行業(yè)技術(shù)管理部門,明確指出“水電站業(yè)主負(fù)責(zé)大壩安全運(yùn)行管理,政府行使監(jiān)督管理”。隨著社會經(jīng)濟(jì)建設(shè)、科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,安全管理工作要求做到集中、實(shí)時、在線,以適應(yīng)當(dāng)前社會發(fā)展的需要,滿足政府大壩安全監(jiān)督管理部門準(zhǔn)確、及時掌握大壩安全信息的要求,從全局高度決策指導(dǎo)各級工作。
但目前大壩安全監(jiān)測技術(shù)和管理工作還不能滿足“準(zhǔn)確、及時”的要求,其主要原因有:①大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)在已實(shí)施的工程中,從運(yùn)行方式到設(shè)備配置,從安全評價方法到設(shè)計(jì)原則,在合理性、實(shí)用性等方面存在差異且不規(guī)范;②大壩安全監(jiān)測工作受以經(jīng)濟(jì)效益為中心的企業(yè)行為影響,往往安全監(jiān)測系統(tǒng)維護(hù)管理不及時,造成監(jiān)測資料斷缺,從資料分析到反饋大壩運(yùn)行工況要相當(dāng)長時間才有結(jié)果;③大壩安全監(jiān)測工作貫穿設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行整個工程建設(shè)過程,技術(shù)涉及多專業(yè),目前專業(yè)研究管理機(jī)構(gòu)尚不具備全面的技術(shù)條件,難以勝任全面工作。所以非常有必要研究建立符合我國國情的大壩安全實(shí)時在線監(jiān)督管理系統(tǒng)。要實(shí)現(xiàn)大壩安全在線監(jiān)督管理,其重要的基礎(chǔ)工作是水電水利工程大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工、驗(yàn)收、運(yùn)行管理必需有章可循,機(jī)構(gòu)設(shè)置、系統(tǒng)運(yùn)行方式明確,設(shè)備運(yùn)行可靠,安全評價方式正確、合理、實(shí)用,配備人員,管理到位。這樣才能保證大壩安全管理系統(tǒng)各級的整體運(yùn)行。
1　大壩安全實(shí)時在線監(jiān)督管理系統(tǒng)
1.1系統(tǒng)的管理模式及構(gòu)成
大壩安全在線管理總體模式可分為四級:大壩安全監(jiān)測現(xiàn)場層、流域或電廠管理機(jī)構(gòu)層、全國大壩安全在線技術(shù)監(jiān)督管理機(jī)構(gòu)層、全國大壩安全政府監(jiān)督機(jī)構(gòu)層,詳見圖1。(1)大壩安全監(jiān)測現(xiàn)場層,完成大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)的定時自動采集、存貯、電子文檔整編、評判,做到“測、判、報”同期,指導(dǎo)現(xiàn)場一般運(yùn)行人員針對“無人值守”監(jiān)測評判結(jié)果的處理。(2)流域或電廠管理機(jī)構(gòu)層,完成對定期監(jiān)測的歷史數(shù)據(jù)的分析工作,結(jié)合五年一次的大壩安全定檢,在專家論證基礎(chǔ)上修正、完善已采用的安全監(jiān)控模型,及時分析確認(rèn)監(jiān)測中的異常現(xiàn)象,并據(jù)情況及時處理、整理組織上報。(3)全國大壩安全在線技術(shù)監(jiān)督管理機(jī)構(gòu)層,及時掌握全國大壩安全狀態(tài)信息,對大壩安全監(jiān)測中的異常及時組織專家在線會診、處理,監(jiān)督企業(yè)大壩安全技術(shù)的落實(shí)情況。(4)全國大壩安全政府監(jiān)督機(jī)構(gòu)層,指導(dǎo)全國大壩安全工作,制定大壩安全法規(guī),監(jiān)督各級企業(yè)安全法規(guī)的執(zhí)行情況。
1.2系統(tǒng)的特點(diǎn)
大壩安全實(shí)時在線監(jiān)督管理系統(tǒng)具有如下特點(diǎn):①符合我國現(xiàn)在和今后水電水利企業(yè)發(fā)展的格局;②加快目前我國大壩安全監(jiān)測工作的制度化、規(guī)范化;③有效監(jiān)督大壩業(yè)主的安全工作執(zhí)行情況,杜絕以經(jīng)濟(jì)效益為中心而忽視削弱大壩安全工作;④充分考慮了大壩安全技術(shù)行業(yè)特點(diǎn)。
1 3　系統(tǒng)應(yīng)遵循的基本原則目前系統(tǒng)四級管理已具備了必要的硬、軟件條件,其中計(jì)算機(jī)、測量、通訊設(shè)備和基礎(chǔ)軟件平臺已經(jīng)成熟。
具體實(shí)施可遵循如下原則:①各層站設(shè)備采用標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)計(jì)算機(jī)設(shè)備;②目前可選擇的遠(yuǎn)程組網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊方式很多,可利用全國電力系統(tǒng)通訊網(wǎng)作為主通訊系統(tǒng),其他通訊網(wǎng)作為備份通訊;③基礎(chǔ)軟件平臺采用ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ系統(tǒng),通訊協(xié)議采用當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)化ＴＣＰ/ＩＰ協(xié)議或?qū)Ｓ脜f(xié)議。考慮到系統(tǒng)通訊數(shù)據(jù)社會共用性很窄,建議建立獨(dú)立的大壩安全專用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),這樣可有效防止黑客攻擊、病毒侵害,安全性、保密性好,費(fèi)用低,實(shí)現(xiàn)方便可靠。
2　目前需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題
（1）由于利用實(shí)時監(jiān)測資料快速評價大壩運(yùn)行工況的方法理論尚在發(fā)展之中,對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)如何進(jìn)行分析評價以及現(xiàn)場與各級管理中心間傳遞什么樣信息是要解決的關(guān)鍵問題。現(xiàn)今多數(shù)大壩安全監(jiān)測軟件系統(tǒng),僅僅是將多種數(shù)學(xué)處理方法程序集成,而運(yùn)用監(jiān)測資料分析評價大壩工況的準(zhǔn)確性,取決于使用軟件的專業(yè)技術(shù)人員的水平。由于大壩安全問題涉及多專業(yè),而大壩現(xiàn)場專業(yè)技術(shù)人員有限,這樣的大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)僅僅是實(shí)現(xiàn)在線自動測量和事后處理,而遠(yuǎn)程監(jiān)測管理系統(tǒng)只是將所有監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)管理系統(tǒng),難以滿足及時掌握大壩安全狀況的要求。因此,筆者認(rèn)為大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展方向應(yīng)是:①利用人們對大壩安全監(jiān)測現(xiàn)有的專家知識水平,建立現(xiàn)場專家知識庫,對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行在線處理。首先對結(jié)構(gòu)異常和設(shè)備故障區(qū)分后,將真實(shí)的異常結(jié)論及時在線傳輸至全國大壩安全在線技術(shù)管理監(jiān)督機(jī)構(gòu),由專家及時會診、復(fù)核、確認(rèn),使大壩安全政府監(jiān)督機(jī)構(gòu)能準(zhǔn)確無誤地清楚及時地掌握全國各水電工程大壩的工況。②大壩現(xiàn)場“無人值守”運(yùn)行方式,應(yīng)不間斷在線監(jiān)測,要求監(jiān)測量通過結(jié)構(gòu)化壩工邏輯推理評價或與監(jiān)測、設(shè)計(jì)資料綜合分析時提出的技術(shù)警戒值相比較,正常時監(jiān)測數(shù)據(jù)不存盤,異常時聲光報警、遠(yuǎn)程上報及存盤;按監(jiān)測規(guī)范的頻次要求定時數(shù)據(jù)采集存盤,為監(jiān)控模型研究、修正和發(fā)展采集樣本資料。
(2)目前已實(shí)施和在建的大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)一般測點(diǎn)多,信息量很大,輸入輸出非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品多,包括:變形、滲流、應(yīng)力應(yīng)變等,給運(yùn)行帶來許多問題。所以對納入安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的測點(diǎn)必須“突出重點(diǎn)”,產(chǎn)品技術(shù)應(yīng)盡快朝國際標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展。
3　結(jié)　語
大壩安全實(shí)時在線監(jiān)督管理系統(tǒng)集先進(jìn)的壩工、計(jì)算機(jī)、電子、通訊、管理技術(shù)為一體,符合現(xiàn)代社會發(fā)展、管理的需要,是加強(qiáng)政府監(jiān)督的有力工具,是企業(yè)大壩安全工作的目標(biāo),是提高我國大壩安全管理工作的根本。?