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阎王鼻子水库安全监测自动化系统维修改造工程分析

文档作者：李巍文档来源：朝阳市阎王鼻子水库工程建设管理局		点击数：	更新时间： 2021年05月27日
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2014年第8期
(第42卷)
黑龙江水利科技
Heilongjiang Science and Technology of Water Conservancy
No．8．2014
(Total No．42)
文章编号：1007—7596(2014)08—0119-03
阎王鼻子水库安全监测自动化系统维修改造工程分析
李 巍
(朝阳市阎王鼻子水库工程建设管理局，辽宁朝阳122000)
摘要：阎王鼻子水库位于朝阳市肖家店村，在大凌河干流中游，坝址距朝阳市25 km，坝址以
上流域面积9 482 km ，占全流域的41％ 。水库为年调节水库，水量利用系数为0．24。文章以
朝阳市阎王鼻子水库为例，分析了水库安全监i见0自动化系统维修改造工程，从系统的配置、原
理及功能人手，论述了系统内容，并强调了系统安装与调试的过程及注意事项。
关键词：水库；水情；自动测报；系统配置；目标；原则；功能
中图分类号：TV698．1 文献标识码：B
1 概述
阎王鼻子水库位于朝阳市肖家店村，在大凌河
干流中游，坝址距朝阳市25 km，坝址以上流域面积
9 482 km ，占全流域的4l％。水库为年调节水库，
水量利用系数为0．24。坝址区地震基本烈度为7。。
水库是以满足朝阳市近期工业和生活用水及朝阳市
郊区部分的农业方面的灌溉用水。
水库总库容为2．17亿1TI ，工程规模为大(2)
型，工程等别为Ⅱ等，主要建筑物级别为2级，次要
建筑级别为3级。按100 a一遇洪水设计，1 000 a一
遇洪水校核。
2 水库水情自动测报系统
2．1 水情自动测报系统目标及原则
1)目标。
阎王鼻子水库的水情测报系统是对该流域内的
雨情、水情的自动化采集和传输的实时系统，提供洪
水预报及调度所需的数据。
2)原则。
为保证遥测数据的准确性和及时性，考虑分层
结构设置原则、系统可配置性原则、兼顾多网合一原
则、自动检测与人工观测合一原则以及近期与长远
一建设相统一的原则¨-2]。
2．2 自动测报系统方案内容
水情系统共设置25个遥测站，其中4个水位、
21个雨量站，同时设3个中续和1个中心站。
3 系统配置、原理及主要功能
3．1 自动化系统配置
自动化系统配置包括传感器部分、数据采集单
元部分和检测中心站部分。
3．1．1 传感器部分
大坝现场本次安装传感器38套，具体是：扬压
力计2O套；量水堰仪2套；静力水准仪10套；基岩位
移计3支；水位计1支；雨量计1套；气温计1套。
3．1．2 数据采集单元部分(DAU)
水库大坝安全监测自动化系统共安装7台
DAU2000数据采集单元，12个NDA系统智能采集
模块，分别是：3个振弦式采集模块NDA1403，3个差
阻式采集模块NDA1104，3个电容式采集模块
NDA1303，2个数字量信号采集模块NDA1705，1个
环境采集模块NDA1700。接人自动化测点82个。
具体配置见表1。
3．1．3 检测中心站部分
阎王鼻子水库大坝安全检测自动化系统检测中
心站布置在大坝左岸2楼防汛中心内，现场设备有：
NDA3 100信号转换器1台；采集计算机研毕工控机l
套，大坝安全信息管理网络系统软件(DSIMS V4．0
版)1套。
[收稿日期]2014—03—24
[作者简介]李巍(1982一)，女，满族，辽宁朝IrmA．，工程师，从事水利水电工程管理工作。
一l19 —
2014年第8期
(第42卷)
黑龙江水利科技
Heilongjiang Science and Technology of Water Conservancy
No．8．2014
(Total No．42)
4 现场安装、调试
4．1 测量方向及单位约定
依据《混凝土坝安全监测技术规范》之要求测量
单位及方向的约定为：
1)水平位移：上下游向，Y，mm；坝体向下游位
移为正。
2)垂直位移：mm，沉降为正。
3)扬压力：in，以以测压管内水位高程计。
4)气温计：℃ ，以测量时的气温高程计。
5)雨量计：mm。
6)渗流量：1／s。
4．2 传感器、DAU连接方法
扬压力计、量水堰仪用4芯屏蔽电缆延长后接
入相应的DAU中；原内视仪器延长电缆后接人相应
的DAU中，各传感器和数据采集模块的接线方法详
见产品说明书。
DAU与DAU之间、DAU与机房之间采用2芯双
绞屏蔽电缆及2芯电源线相连接。廊道与坝顶个测
站之间采用2芯电源线及2芯双绞屏蔽电缆
连接 。J。
4．3 检测仪器的技术指标
NVP一2型扬压力计、NVWG一200型量水堰仪
的安装方法详见其厂家说明书。
4．4 自动化系统的安装、调试
自动化系统的安装和调试包括：数据采集单元
安装、扬压力计及管口附件的安装调试、量水堰仪安
装调试、静力水准仪的安装、雨量计、气温计的安装、
电缆、光缆的布设施工、机房设备安装和系统防雷
一120 一
接地。
4．4．1 数据采集单元安装
依据现场实际条件，先安装保护箱，保护箱用膨
胀螺栓固定，安装时应保持保护箱水平，保护箱上边
缘离防浪墙顶部300 mm左右。如果同一测站有几个
保护箱，应保证所有保护箱的上边缘在同一水平
线上。
安装完保护箱后再在保护箱内将数据采集单元
(DAU)固定在防浪墙上，为保证仪器接人数据采集
单元方便及运行检查、维护方便，数据采集单元的上
边缘应尽量贴近保护箱上边缘，每个保护箱内最多
装2个数据采集单元箱，2个数据采集单元的上边缘
应保持在同一水平线上 J。
DAU2000的电源线和通讯线应分别从箱体的右
上方引线孔引入，在电源线编号2的导电芯线中，红
线接标有“IJ'，的端子，蓝色／黑色接“N”的端子；通
信线的接线端子设置在接线端子排的最左侧，双绞
线屏蔽通信线的2芯线中，红线接“A”的端子，蓝
色／黑色芯线接“B’’的接线(一般在中间一排)，屏蔽
层接入箱体中标有“G”的接线端子(一般在最下一
排)；电源线和通信线接入箱体后应做标示，即应标
明导线由何处来，或往何处去 J。
4．4．2 扬压力计及管口附件的安装调试
阎王鼻子工程安装为扬压力计，按无压及有压
两种状况配备管口附件，无压、有压管管口装置由南
瑞公司专门制作，形状、尺寸一致。安装方法如下：
1)根据设计材料，确定渗压计的接长电缆并做
好固定。
李巍：阎王鼻子水库安全监测自动化系统维修改造工程分析 第8期
2)电缆头部标记应该清晰、不易坏。
3安装根据渗压计孑L口情况加工好连接法兰等
孔口附件，对于常年有压的测点，可根据设计的要求
将渗压计安装在测压管管口或测压管内。对于无压
或时有压时无压的测点，渗压计安装在测压管最低
水位以下约1 m处。
4)安装过程中，安装人员要仔细复核测压管的
变化情况，确保安装正确无误。
5)管口的附件与测压管的结合处要处理得当，
不能漏水。可采用焊接或攻丝套扣加生料带连接。
6)扬压力管需安装压力表，根据了解情况，现场
测压管已有压力表接口，安装时先用生料带封口，然
后将压力表旋上即可。
7)进行一段时间的自动化与人工对比观测。必
须保证人工观测设备的精度，所用的压力表或测绳
必须经过检验。如自动化与人工测值差别较大时，
应查找原因并予以改正 。
4．4．3 量水堰仪安装调试
量水堰安装相对简单，本工程采取壁挂安装方
式，现场共安装8台量水堰仪，剩余2台由于现场不
具备安装条件，根据监理、业主要求暂未安装。
仪器安装前先根据现场情况对现场情况选择合
适的安装地点，一般取堰板上游1～1．5 m位置，选择
墙壁较为平整的地方，根据安装附件尺寸打4个膨
胀螺丝孔。安装孔打好后即安装仪器。
4．4．4 静力水准仪的安装
先将安装附件按说明书要求在相应测点处预埋
并调水平和同一高程，然后安装仪器，用连通管连接
密封，敷设电缆到DAU2000数据采集单元(内置
NDA1705智能数据采集模块)中，并做好电缆标记，
最后加入适当容量的SG溶液，取初始测量值。
4．4．5 雨量计、气温计的安装
雨量计按照厂家说明书进行安装，位置选择在
左岸1号坝段气温计附近，底座安装采用混凝土浇
筑预埋安装附近方式，等混凝土凝固后在预埋安装
附近上安装雨量计，进行调平、接线、调试。温度计
安装在百叶箱内，与原位置相近，选择在空旷的1坝
段位置安装。
4．4．6 电缆、光缆的布设施工
电缆是传送信号的载体，联接好电缆是仪器观
测及自动化系统中的重要一环。现场共完成了
2 000 m左右扬压力传感器4芯电缆的布设、600 m
静力水准仪4芯屏蔽电缆。700 m电源电缆，700 m
信号线的总线电缆的布设。
测站的数据采集单元DAU与DAU之间、测站
与测站之间用2芯电源线、RS一485屏蔽双绞线连
接。传感器(渗压计、量水堰)用4芯屏蔽专用电缆
连接。廊道部位的传感器电缆、总线用PVC线槽保
护布设。户外的气温计、雨量计采用钢管保护。
4．4．7 机房设备安装
大坝监测管理中心计算机设置于厂房的中控室
内，设有专用的供电电源。共安装研毕工控机1台，
NDA3100信号转换器1套；大坝安全信息管理网络
系统软件(DSIMS V4．0版)1套。信号转换器
NDA3 100与研毕采集计算机通过串口COM1进行通
讯，波特率1 200。
4．4．8 系统防雷接地
1)雨量计、气温计电缆用镀锌钢管保护后与大
坝接地网焊接。
2)从机房到DAU1测站及DAU1到DAU2测站
的电源=信号线电源本次进行了更换；机房到DAU1
测站电源=信号线用镀锌钢管保护后与大坝接地网
焊接；DAU1到DAU2测站的电源、信号线仍走原来
的引张线电缆保护钢管。
5 结语
通过上面各个方面的检查，整个系统测试数据
采集等运行没有问题，并且经过1年多的运行，整个
系统运行良好。
参考文献：
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一121 —

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