系統簡介

液壓壩實時在線安全監測系統，通過傳感器信息采集技術和數據計算分析技術，實現自動采集液壓壩的應力數據，提前發現影響設備安全運行的缺陷及故障隱患，并通過信息傳輸與發布，提供預警、報警，確保液壓壩的運行安全。

1液壓壩應力實時在線安全監測系統的主要內容

應力監測：對每扇液壓壩閘門的壩體進行應力監測，并對壩體的結構強度進行評估。每扇液壓壩閘選擇4個受力點進行監測，每孔閘門共40個應力傳感器。共計80個應力傳感器。

2 液壓壩螺栓實時在線安全監測系統的布置方案

本方案計劃對2孔液壓升降壩（共計20扇）壩體應力實施在線監測，在每扇液壓升降壩上布置傳感器，每扇液壓壩上傳感器的信號，通過防水線纜引到位于液壓壩頂部的無線數據采集儀上；每個傳感器和無線數據采集儀采用專用防護套防護。采集儀通過無線（nb-lot/lore網絡）通訊至服務器和岸邊采集箱內，采集箱內置一體式數據展示屏，能儲存實時監測數據，實時查看壩體應力變化，能自動評定故障等級，對于超過警戒值的監測點能發出故障聲光報警信號，系統總布置如下圖：

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液壓壩應力在線監測系統物理層次分為為3個層次：即傳感器層、數據采集層、顯示層。在線監測系統需在閘門上布置監測元器件，布置在閘門上的監測元器件具備滿足長期水下運行的工況，采用無線的方式接入數據采集箱，采集箱內置集成式一體機，一體機作為顯示層可實時顯示所有傳感器的監測數據。在線監測系統與啟閉機控制系統互相獨立，具有預警和報警的功能。

1）傳感器應變計安裝

采用YB20表貼士應變計。主要用于大壩、橋梁、管線、支撐、鋼樁等各種結構的應變監測，既可將儀器的兩個端塊用電弧焊焊接或使用螺栓固定在結構表面以監測鋼結構的應變，也可粘接或使用一段錨桿通過鉆孔的方式定在混凝土結構表面來測量混凝土的應變，內置溫度傳感器可同時監測環境溫度。

YB20主要技術參數：

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①應變計安裝點位應在壩體支撐受力點安裝：如圖所示

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②應變計采用粘合安裝或焊接安裝，焊接過程中為了避免焊接時儀器溫度過高而損壞儀器，焊接時儀器要包上濕棉紗并不斷在棉紗上澆水，直到焊接完畢后鋼筋冷卻到一定溫度為止，焊接過程中儀器測出的溫度應低于60℃。

③焊接必須可靠、穩定，接頭的防水性能必須達到規定的耐水壓要求。

④將數據傳輸導線順壩體引到上端并編號，將長約1.0m的鋼管焊接，并將信號傳輸導線從鋼管中引出，以防止信號線損壞。

2）數據采集

采用LRK-DZ622A智能無線數據采集終端

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技術參數：

3數據分析處理

當水壩開啟后，采用采集終端測得應力計的頻率，從而換算出壩體的應力，計算公式如下：

式中：

-壩體應力（kN）；

-壩體的彈性模量（kN/mm2）；

-壩體截面面積（mm2）；

-支撐截面積（mm2）；

-應變計平均應力（kN/mm2）。

-應變計常數(10-6/Hz2)；

-應變計測量自振頻率（Hz）；

-應變計測量自振頻率（Hz）；

部分現場施工圖片：

審核編輯黃宇