街面電站外部三維變形監測方法
2023-09-17 23:06:40 2
街面電站外部三維變形監測方法
【專利摘要】本發明涉及一種街面電站外部三維變形監測方法。該方法：首先，建立空間三維坐標，將街面電站大壩的三維立體結構圖導入計算機中，並在空間三維坐標中，建立街面電站大壩的空間三維模型；根據街面電站大壩的空間三維模型，選擇街面電站大壩的位移觀測點；其次，通過三維變形監測系統，檢測街面電站大壩各位移觀測點垂直位移變量及水平位移變量；根據各位移觀測點的垂直位移變量及水平位移變量，重生成的街面電站大壩空間三維模型；最後，將重生成的街面電站大壩空間三維模型與未變形的街面電站大壩的空間三維模型進行比較，對比位移變形量較大點，判斷其是否超過設定閾值。本發明方法測試簡單，解放觀測人力，提高了觀測效率。
【專利說明】街面電站外部三維變形監測方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種街面電站外部三維變形監測方法。
【背景技術】
[0002]眾所周知，水電站大壩是一種極為重要而又特殊的建築物，它在防洪、發電、供水、灌溉、航運、旅遊等方面發揮著巨大的作用。它給人類造福的同時，也給人類帶來了潛在的危害，一旦大壩失事，給下遊人民將造成巨大的傷害，其後果不堪設想，損失難以估量。因此，對大壩進行安全監測，及時了解大壩的運行性態和安全信息，防患於未然，是降低工程風險、減少事故的重要手段。
[0003]街面大壩表面變形監測設置多排測線，多個位移測點，用以監測大壩各部位的位移變化情況。目前大壩表面變形採用TCA2003全站儀進行人工測量即採用人工瞄準、讀數、記錄、計算、校核。
[0004]目前大壩測量方法:採用人工監測。監測時人工組合如下:一名工作人員負責觀測，一名工作人員負責現場的記錄、計算和限差控制，兩到三名工作人員輔助裝拆各測點稜鏡。
[0005]由於大壩表面變形測點多、觀測頻率高，採用人工監測導致問題如下:
1、觀測用時長、觀測人員工作強度大。人工監測通常以6?8個測點為一組，每組觀測用時約2?3個小時，街面大壩有6、70個表面變形測點，觀測完所有測點為一周期，其周期觀測人工用時約為31小時，即四個工作日。按國家電力行業標準《土石壩監測技術規範》(DL/T5259— 2010)監測頻次要求，街面大壩表面變形每月至少觀測4次，由此可見，觀測人員工作強度極大。
[0006]2、人為誤差影響增加。人工瞄準、測量將不可避免的產生人為瞄準誤差、讀數誤差，影響了大壩安全監測的精度。
[0007]面對這種狀況，如何利用現有的人員，按照相關規範要求，實現大壩的安全監測，及時掌握大壩的運行狀況，是我們面臨的新課題。為解放觀測人力，提高觀測效率，街面大壩表面變形監測新方法已迫在眉睫。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在於提供一種測試簡單，解放觀測人力，提高觀測效率的街面電站外部三維變形監測方法。
[0009]為實現上述目的，本發明的技術方案是:一種街面電站外部三維變形監測方法，包括如下步驟，
步驟S1:建立空間三維坐標，將街面電站大壩的三維立體結構圖導入計算機中，並在空間三維坐標中，建立街面電站大壩的空間三維模型；
步驟S2:根據街面電站大壩的空間三維模型，選擇街面電站大壩的位移觀測點；
步驟S3:通過三維變形監測系統，檢測街面電站大壩各位移觀測點垂直位移變量及水平位移變量；
步驟S4:根據各位移觀測點的垂直位移變量及水平位移變量，重生成的街面電站大壩空間三維模型；
步驟S5:將步驟S4重生成的街面電站大壩空間三維模型與步驟SI建立未變形的街面電站大壩的空間三維模型進行比較，對比位移變形量較大點，判斷其是否超過設定閾值，若是，則通知維護人員維護，否則，繼續檢測。
[0010]在本發明實施例中，所述三維變形檢測系統採用變形監測分析系統或靜力水準儀。
[0011]相較於現有技術，本發明具有以下有益效果:
1、解放人力，減少大壩觀測人工用時；
2、減少人為觀測誤差，提高觀測精度。
【具體實施方式】
[0012]下面，對本發明的技術方案進行具體說明。
[0013]本發明一種街面電站外部三維變形監測方法，包括如下步驟，
步驟S1:建立空間三維坐標，將街面電站大壩的三維立體結構圖導入計算機中，並在空間三維坐標中，建立街面電站大壩的空間三維模型；
步驟S2:根據街面電站大壩的空間三維模型，選擇街面電站大壩的位移觀測點；
步驟S3:通過三維變形監測系統，檢測街面電站大壩各位移觀測點垂直位移變量及水平位移變量；
步驟S4:根據各位移觀測點的垂直位移變量及水平位移變量，重生成的街面電站大壩空間三維模型；
步驟S5:將步驟S4重生成的街面電站大壩空間三維模型與步驟SI建立未變形的街面電站大壩的空間三維模型進行比較，對比位移變形量較大點，判斷其是否超過設定閾值，若是，則通知維護人員維護，否則，繼續檢測。
[0014]在本發明實施例中，所述三維變形檢測系統採用變形監測分析系統或靜力水準儀。
[0015]以下為本發明的具體實施過程:
鑑於原有大壩測量方法:採用人工監測，費時費力，故提出了對街面電站外部三維變形監測，採用如下方式:
方案一:採用三維變形自動監測系統
以TCA2003全站儀為載體，實現TCA2003全站儀自動找準目標對中並測量、指標差修正並計算、異常值判斷並重測等功能。有效減少人為觀測誤差、解放人力、提高觀測效率，達到街面大壩表面變形自動化監測的目標。
[0016]方案二:靜力水準自動化監測系統
採用引張線與靜力水準相結合方式，進行街面大壩表面位移自動化監測，即建立若干條引張線與靜力水準測線，利用引張線觀測壩體水平位移，靜力水準觀測壩體垂直位移，並通過倒垂系統校核兩岸工作基點。
[0017]在各測點安裝儀器，通過水工電纜接至NDA數據測控採集單元，利用各部位NDA數據測控採集單元，將數據傳輸至DSMS大壩安全管理信息系統，實現實時監控、定時採集、數據分析等功能，達到大壩表面位移智能化監測目標。
[0018]方案一:三維變形自動化監測系統人工用時主要為人工裝設儀器、稜鏡及數據傳輸，通過模擬試驗，每組(6?8個測點)人工用時約46min，其周期監測人工用時為:46*ll=506min，即8.5小時，比人工監測可節省人工用時約22.5小時；
方案二:引張線與靜力水準自動化監測系統人工用時主要為儀器維護工作，對引張線儀器加水等，考慮街面大壩點多面廣，每支儀器維護用時為8min，其周期監測人工用時為:8*68=544min，即9小時，比人工監測可節省人工用時約22小時。
[0019]綜上，可見採用採用三維變形自動監測系統及靜力水準自動化監測系統均可達到較佳的測試效果，結合計算機三維軟體即可實現街面電站大壩的三維變形監測。
[0020]上述方法不但解放人力，減少大壩觀測人工用時，而且，減少人為觀測誤差，提高觀測精度。
[0021]以上是本發明的較佳實施例，凡依本發明技術方案所作的改變，所產生的功能作用未超出本發明技術方案的範圍時，均屬於本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種街面電站外部三維變形監測方法，其特徵在於:包括如下步驟， 步驟S1:建立空間三維坐標，將街面電站大壩的三維立體結構圖導入計算機中，並在空間三維坐標中，建立街面電站大壩的空間三維模型； 步驟S2:根據街面電站大壩的空間三維模型，選擇街面電站大壩的位移觀測點； 步驟S3:通過三維變形監測系統，檢測街面電站大壩各位移觀測點垂直位移變量及水平位移變量； 步驟S4:根據各位移觀測點的垂直位移變量及水平位移變量，重生成的街面電站大壩空間三維模型； 步驟S5:將步驟S4重生成的街面電站大壩空間三維模型與步驟S1建立未變形的街面電站大壩的空間三維模型進行比較，對比位移變形量較大點，判斷其是否超過設定閾值，若是，則通知維護人員維護，否則，繼續檢測。
2.根據權利要求1所述的街面電站外部三維變形監測方法，其特徵在於:所述三維變形檢測系統採用變形監測分析系統或靜力水準儀。
【文檔編號】G01B21/32GK104390625SQ201410677949
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月24日 優先權日:2014年11月24日
【發明者】吳峰, 楊頻, 吳家永, 柯榕, 黃靜峰, 劉錦芳 申請人:國家電網公司, 國網福建省電力有限公司, 福建水口發電集團有限公司