梨园电站外部变形监测自动化设计（论文）.pdf

建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 建筑设计 Architectural Design 第44卷 第3期 2017年2月 梨 园 电 站 外 部 变 形 监 测 自 动 化 设 计 陈 荣 高 ， 胡 灵 芝 (中 国电建 集 团 昆明勘测 设计研 究院有 限公 司 ，昆 明 650051) [摘 要]梨园小电站位于金沙江中游河段，属大型一等工程。结合梨园水电站外部变形安全监测现状，设计梨园电站外部 变形安全监测 自动化方案，以提升电站安全监测效率及管理水平。提升后可实现重点建筑物的外部变形监测的连续 自动化监测， 并充分保证监测时效与精度 ，改善监测周期。 [关键词 ]面板堆石坝 ；外部变形监测 ；测量机器人系统 ；GNSS系统 [中图分类号 ]Tv743 [文献标志码 ]B [文章编号 ]1001—523X (2017)03—0011_Jo2 External Deform ation A utom ation M onitoring Design of Liyuan H ydropow er Chen Rong—gao，Hu Ling—zhi [Abstract]Liyuan small power station is located in the middle reaches of the Jinsha River,is a large first—class project．Combined with the external deformation safety monitoring status of Liyuan hydropower station，the automatic monitoring scheme of external deformation safety of Liyuan hydropower station is designed to improve the safety monitoring efficiency and management leve1．After the upgrade，it can realize continuous automatic monitoring of the extemal deformation monitoring of key buildings，and fully guarantee the monitoring aging and precision，and improve the monitoring cycle． [Keywords]concrete face rockfill dam ；external deformation monitoring；georobot system；GNSS system 1 工程概况 梨园水 电站坝址位于云南省丽江市玉龙县 (右岸 )与迪 庆州香格里拉县 (左岸)交界的金沙江 中游河段，为金沙江 中游河段规划的第3个梯级。 梨园水电站工程属大 (1)型一等工程，主要永久性水工 建筑物为 I级建筑物。工程 以发电为主，建成后可发展旅游、 库内航运等产业。枢纽建筑物主要由155m高面板堆石坝、右 岸溢洪道、左岸引水发电系统及岸边主副厂房、左岸泄洪冲 沙洞等组成。正常蓄水位1 618m以下水库库容为7．27x10 m ， 电站装机容量2400MW (4x600Mw)。 2 安全监测自动化设计 2．1 设计目的 梨园电站外部变形监测包括面板堆石坝、枢纽区边坡及近 坝库岸堆积体外部变形，外部变形监测点分布范围广且分散， 监测工作专业性强，外业工作难度大，工作周期长，内业资 料整理整编分析繁重 ；外部变形监测自动化能有效减少测量 人员的内外工作难度和强度，保证电站外部变形监测的及时 性，并对监测成果进行自动整理、分析，适应现代现电厂 “无 人值守，少人值守”的管理方式。 2．2 系统设计 表面变形监测的自动化方案主要有3种方法 ：GNSS监测 系统、测量机器人监测系统和真空激光准直系统。通过 比较3 种系统的优缺点，并结合梨园电站的实际情况，GNNS监测系 统可24h连续不间断工作，不受天气因素影响，作为大坝及近 坝库岸表面变形监测自动化的基本方案。另一方面，GNNS监 测系统造价高、精度稍低，为降低造价并保证监测系统的精度， 需建立机器人测量系统作为 GNNS监测系统的补充。 梨园水电站外部变形监测自动化系统由大坝及近坝库岸 收稿日期 ：201 10—04 作者简介 ：陈荣高 (1974一)，男，重庆璧山人，高级工程师，主要 研究方向为安全监测设计、监测资料分析及技术。 GNSS监测子系统、大坝及边坡测量机器人监测子系统组成。 2．2．1 大坝及近坝库岸GNSS监测系统 2．2．1．1 系统构成 GNSS监测系统主要由空间部分、地面监控部分和用户部 分3部分组成。 GNSS监测系统主要包括天线、接收机、通讯系统及相关 解算、坐标转换及分析处理软件等组成部分。接收信号主要 为美国GPS、俄罗斯 GLONASS、欧洲 Galileo及中国的北斗。 其中以GPS为主，北斗、GLONASS、Galileo为辅。 2．2．1．2 系统设计 梨园枢纽区的近坝库岸堆积体分布有左岸下咱 日堆积体 和右岸念生垦沟堆积体，将上述堆积体重点部位 的表面变形 监测点作为 GNSS系统的测点，与面板堆石坝表面变形 GNSS 系统的测点共同建立一个监测子系统，其监测数据在安全监 测信息管理及综合分析系统层面实现集中统一管理和分析。 GNSS系统网络结构及通讯示意如图1所示。 基准站 (JOI网点) JI 避蟊 、 ■■ 血 、 基准站 (J02网点1 监测中心 净化 配 ⋯ 一 电源电缆 —— 通讯电缆 一一． 通汛光缆 I●单串ISl服务器 I赫 赣蒲 l一 嚣 键粪 l cNss接收机 r— 震 ： 一 系统供 UPS l 番一 螭 GPR弹站S 系统T控机 ’霸■ 一 i 。⋯ 一