0 概　述
大壩安全屬社會公共安全,涉及社會公共財產(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)測技術規(guī)范等,并設立了專門的政府管理機構和經(jīng)授權的行業(yè)技術管理部門,明確指出“水電站業(yè)主負責大壩安全運行管理,政府行使監(jiān)督管理”。隨著社會經(jīng)濟建設、科學技術的高速發(fā)展,安全管理工作要求做到集中、實時、在線,以適應當前社會發(fā)展的需要,滿足政府大壩安全監(jiān)督管理部門準確、及時掌握大壩安全信息的要求,從全局高度決策指導各級工作。
但目前大壩安全監(jiān)測技術和管理工作還不能滿足“準確、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)在已實施的工程中,從運行方式到設備配置,從安全評價方法到設計原則,在合理性、實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行工況要相當長時間才有結果;③大壩安全監(jiān)測工作貫穿設計、施工、運行整個工程建設過程,技術涉及多專業(yè),目前專業(yè)研究管理機構尚不具備全面的技術條件,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時在線監(jiān)督管理系統(tǒng)。要實現(xiàn)大壩安全在線監(jiān)督管理,其重要的基礎工作是水電水利工程大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)設計、施工、驗收、運行管理必需有章可循,機構設置、系統(tǒng)運行方式明確,設備運行可靠,安全評價方式正確、合理、實用,配備人員,管理到位。這樣才能保證大壩安全管理系統(tǒng)各級的整體運行。
1　大壩安全實時在線監(jiān)督管理系統(tǒng)
1.1系統(tǒng)的管理模式及構成
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、流域或電廠管理機構層、全國大壩安全在線技術監(jiān)督管理機構層、全國大壩安全政府監(jiān)督機構層,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,指導現(xiàn)場一般運行人員針對“無人值守”監(jiān)測評判結果的處理。(2)流域或電廠管理機構層,完成對定期監(jiān)測的歷史數(shù)據(jù)的分析工作,結合五年一次的大壩安全定檢,在專家論證基礎上修正、完善已采用的安全監(jiān)控模型,及時分析確認監(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監(jiān)督管理機構層,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)大壩安全技術的落實情況。(4)全國大壩安全政府監(jiān)督機構層,指導全國大壩安全工作,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
大壩安全實時在線監(jiān)督管理系統(tǒng)具有如下特點: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行業(yè)特點。
1 3　系統(tǒng)應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,其中計算機、測量、通訊設備和基礎軟件平臺已經(jīng)成熟。
具體實施可遵循如下原則:①各層站設備采用標準工業(yè)計算機設備;②目前可選擇的遠程組網(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基礎軟件平臺采用ＷｉｎｄｏｗｓＮＴ系統(tǒng),通訊協(xié)議采用當前標準化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,建議建立獨立的大壩安全專用網(wǎng)絡系統(tǒng),這樣可有效防止黑客攻擊、病毒侵害,安全性、保密性好,費用低,實現(xiàn)方便可靠。
2　目前需要解決的關鍵技術問題
（1）由于利用實時監(jiān)測資料快速評價大壩運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)學處理方法程序集成,而運用監(jiān)測資料分析評價大壩工況的準確性,取決于使用軟件的專業(yè)技術人員的水平。由于大壩安全問題涉及多專業(yè),而大壩現(xiàn)場專業(yè)技術人員有限,這樣的大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)僅僅是實現(xiàn)在線自動測量和事后處理,而遠程監(jiān)測管理系統(tǒng)只是將所有監(jiān)測數(shù)據(jù)進行傳輸?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,筆者認為大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展方向應是: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)進行在線處理。首先對結構異常和設備故障區(qū)分后,將真實的異常結論及時在線傳輸至全國大壩安全在線技術管理監(jiān)督機構,由專家及時會診、復核、確認,使大壩安全政府監(jiān)督機構能準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”運行方式,應不間斷在線監(jiān)測,要求監(jiān)測量通過結構化壩工邏輯推理評價或與監(jiān)測、設計資料綜合分析時提出的技術警戒值相比較,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)目前已實施和在建的大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)一般測點多,信息量很大,輸入輸出非標準產(chǎn)品多,包括:變形、滲流、應力應變等,給運行帶來許多問題。所以對納入安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的測點必須“突出重點”,產(chǎn)品技術應盡快朝國際標準化方向發(fā)展。
3　結　語
大壩安全實時在線監(jiān)督管理系統(tǒng)集先進的壩工、計算機、電子、通訊、管理技術為一體,符合現(xiàn)代社會發(fā)展、管理的需要,是加強政府監(jiān)督的有力工具,是企業(yè)大壩安全工作的目標,是提高我國大壩安全管理工作的根本。