密云水库大坝安全监测系统报告

1、考察密云水库大坝安全监测系统的应用报告 在2014年的8月份，我考察了密云水库大坝安全监测系统的应用。我向工作在密云水库管理处的父亲咨询了一些关于当地大坝安全监测系统的信息化应用以及相关数据。通过此信息系统的内容，目的及调查方式，初步了解了密云水库的大坝安全监测系统。密云水库位于北京市密云县境的潮、白河上，距离北京市约90千米。水库总库容43.75亿立方厘米，为多年制调节水库。水库1958年开工，1960年建成蓄水。水中建筑物有主坝两座、副坝五座。坝顶总长4559.5米，泄水、输水建筑物有溢洪道三座，泄洪、引洪隧道七条。其中白河主坝长960.2米，高66米，填筑量1145万立方米；潮河主坝长1

2、108米，高56米，填筑量506万立方米。两座主坝皆为碾压式斜墙主坝，由于坝基覆盖层渗水性大，渗透系数500800m/d。砂砾石覆盖层深达44米，采用混凝土防渗墙为主、水泥粘土灌浆为辅的防渗帷幕，帷幕最大深度达43米。密云水库是首都北京最大的也是唯一的饮用水源供应地。它环境优美，一年四季都有人看守，水源清澈，也是我儿时最喜欢和家人一起去游玩的地方。多年来，水库大坝通过安全监测系统的应用和不断完善，一直保持着非常稳定的状态。照片拍摄于密云水库大坝2014年8月27日密云水库大坝安全监测系统实现对白河主坝，潮河主坝及第一溢洪道的渗压力水位、渗流量、大气压监测。监测项目包括测压管水位、水温、渗流量、

3、库水位和气压监测。具体的监测方式，是在潮河大坝下游布置渗流汇集系统。在下游坝脚设置一道或多道排水沟，使渗流汇集到大坝下游量水堰下，最后通过设置在量水堰的水位计来监测渗流量。密云水库大坝安全监测系统采用分布式数据采集系统结构，建立密云水库管理处中心，处中心负责管理所有的监测数据。系统建设包括1个管理处监测中心，它开设在管理处办公楼，使用1太微机，同时作数据管理和安全监控分析用。还有5个测量控制单元2380MCU，其中，白河主坝两个MCU，分别为MCU1和MCU2；潮河主坝两个MCU，分别MCU3和MCU4；第一溢洪道安设一个MCU5。所有监测仪器通过电缆与MCU连接，由MCU进行数据采集、控制，

4、并把采集结果传给计算机。除此以外，水库大坝的管理者还需要考虑到系统的防雷和接地问题。MCU数据采集设备安装在大坝监测设备间，每个传感器的线缆都需要引入设备间与MCU连接，连接电缆分别在大坝的各个断面；同时，采集设备使用220V外部引入电源，MCU之间通过通信线路进行连接。必须从系统的评比、接地保护和选用避雷针方面采取措施。 通过询问父亲关于MCU方面的知识，使我了解到了更多更详细的水库大坝安全监测系统的运作过程，这是经过多年的经验累积，不断的进行改进，而得到的安全，稳妥的方案，即便是到了现在，仍然在不断的摸索和改进中。系统的控制计算机、MCU等仪器供电电源需要220V交流电，通过高中学习的知识

5、，我们都知道交流电最易感应雷电或被雷电击中，同时，交流电源系统中经常有浪涌过电压的出现，电源系统中必须有防雷措施，否则，很容易被雷电击中。为了使系统对一般的雷电有一定的防护性，供电电源采用两级防雷保护，第一级采用20kA的电源避雷器；第二级采用隔离变压器。系统中，采用电源电缆穿镀锌钢管埋入地下并引入机房，其埋设长度大于50m，钢管每隔一定距离作一个接地处理，在电缆进入房间的入口处，将电缆金属保护层和加强钢芯线与地网连接。除了供电系统的防雷，通信系统的防雷和传感器的防雷也不容忽视。密云水库大坝渗流监测系统通信线路包括MCU和MCU之间、MCU与计算机之间通信的计算机端、计算机与外界的通信联系。分

6、别在相互连接的每个MCU入口处，在MCU、计算机与电话网通信线路处安装DS100信号避雷针，避雷器可靠接地。而一般的传感器，都有较长的传输电缆，比较容易感应雷电流，电缆采用穿梭镀锌钢管埋设，钢管的连接处要做可靠的电器连接，每隔一定距离与地网可靠连接，在传感器和MCU两端都接DS100信号避雷针，测压管的外壁与钢管可靠连接。在系统的使用维护过程中，积累了一些相关经验，比如在测量仪器的选择方面，要选用量程和精度满足要求的水位计。渗流检测中，每一测压管有其理论上的水位变幅。工程建成后，在实际运行中每个测压管有其实际的水位变幅值，应针对每一实际测压管有其实际的水位变幅值选择传感器。监测过程中，还有考虑采取相应的避雷措施。密云水库部分建筑物自实施大坝安全自动化监测系统，解决了原有监测系统设施简陋、精度低、手段落后等缺陷。既满足了实时监测的需求，提高了工程管理水平，又改善了观测人员的工作条件。通过考察密云水库大坝安全监测系统，我了解了安全自动化监测系统的原理，运行及