今日关注：5分钟！这套自动化系统为巨型水电站做全身安全“体检”

科技日报记者 吴纯新 通讯员 雷蕾 

在国家“西电东送”骨干电源点之一的溪洛渡水电站内，安全监测管理中心站工作人员轻点鼠标，由长江科学院自主研发的大坝安全监测自动化系统在5分钟内完成7000多支监测仪器的巡回测量与异常分析工作。此前，给水电站做一次这样的“全身体检”，需要一个近20人的专业班组耗费1周才能完成。

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7月8日，记者从长江科学院获悉，日前，国家水电站大坝安全和应急工程技术中心等单位专家组成验收专家组，对溪洛渡水电站安全监测内观自动化系统开展实用化验收。专家组经过两天现场踏勘、软硬件测试、资料查验和咨询评估，一致认为溪洛渡水电站安全监测自动化系统整体处于行业领先地位，同意系统正式投运。这套系统也成为三峡集团首个通过实用化验收后正式投运的安全监测自动化项目。

潜心研发“十年磨一剑”

长江科学院工程安全监测专业始建于20世纪50年代，是国内最早从事水利水电工程安全监测与安全评估、研究及技术咨询的单位之一。

该院工程安全与灾害防治研究所所长李端有介绍，传统水电站工程安全监测主要以人工观测为主，少量开展监测自动化系统建设的水电站，一般采用RS485总线“轮询访问”采集传输方式，传输速率慢、采集稳定性差，常常出现数据丢失情况；或者采用进口采集设备，受限于技术封锁无法进行任何个性化设置，缺少中文交互页面，基本不能提供维护服务和技术支持。

针对行业现状与难点痛点，长江科学院工程安全监测研究团队多年来潜心研究，基于物联网技术研制安全监测自动化成套设备及智能传感器，并开发大坝安全监测数据管理及分析云服务系统，实现大坝安全信息的智能感知、开放物联与智慧应用，形成大坝安全智能监控软硬件一体化解决方案。

团队自主研发CK-MCU型安全监测智能采集终端，集成基于谱分析算法的振弦仪器频率信号智能采集技术，实现稳定可靠的监测数据采集感知。同时，采用工业以太网和TCP/IP协议，构建分布式、多级连接的网络结构型式与物联网采集平台，实现并行通讯与同步采集模式，大幅提高大型安全监测自动化系统的采集稳定性和响应速度。

此外，基于B/S模式和微服务架构，开发安全监测信息管理与监控预警系统，实现采集、管理、整编、分析与监控预警全业务应用，能为水电站运行安全提供信息化支撑和决策支持平台。

工程安全稳定运行的“耳目”

溪洛渡水电站位于四川省雷波县和云南省永善县交界的金沙江下游河道，是金沙江下游河段规划的第3个梯级，是世界首座千万千瓦级高拱坝水电站。

为全面监控电站建设质量和安全，溪洛渡水电站在建设期安装近万支各类传感器，委托长江科学院开展溪洛渡水电站安全监测自动化系统建设，是国内已建成规模最大的基于以太网组网的安全监测自动化系统。

该系统核心硬件及软件全部采用长江科学院自主研发的安全监测智能采集成套设备与云服务系统。

针对溪洛渡振弦式仪器占比较多特点，创新应用基于谱分析算法的振弦仪器频率信号智能采集技术，实现稳定可靠的监测数据采集感知。

针对溪洛渡仪器种类繁多，并已埋设近十年，部分仪器参数可能发生变化，长江科学院科研团队自我加压，要求对每支仪器都进行详细测试、标定检验和编号归类后才能接入系统，确保分析结果精准可靠。

项目实施以来，该套系统历经重重考验。2017年5月至10月，该系统正式实施之前，长达半年测试显示，长江科学院自主研发设备在测量准确度、测量速度、通讯的稳定性和速度以及易用性等方面均优于市面常规设备。在确保技术可行、稳定可靠的前提下，开展设备全面推广应用。

2019年6月17日，四川宜宾市长宁县发生6.0级地震，溪洛渡水电站震感明显。系统立即启动巡测预案，实时获取地震期间大坝安全监测数据，为震后大坝安全状态分析评价提供有力的数据支撑，真正地成为溪洛渡水电站工程安全稳定运行的“耳目”。

自主研发，成功应用。2020年11月，溪洛渡水电站安全监测自动化系统通过预验收，投入试运行阶段。经过为期一年多的试运行考核期，各项评估指标远高于规范标准要求。

（长江科学院供图）

关键词： 自动化系统