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数字化有效屏蔽人为的漏洞

隐蔽性强的操作过程,导致施工效果无法直观判别;检测设备落后,导致人为干预施工数据现象频频发生……多年来,如何有效监控水电工程灌浆作业过程,从而确保水电工程建设质量,一直是困扰业界的难题。

长江科学院仪器所的科研人员,发挥灌浆检测领域多年来的技术优势,首次将数字信号处理技术运用于灌浆仪器的过程信号传输中,并将数据库技术、无线网络技术将灌浆基础数据采集、数据实时监控、数据统计分析、形象展示等有机结合,创新性地研制出实用新型数字传感器矩阵监控系统,成功实现了灌浆工程的质量管控工作的自动化、智能化、高效化,有效屏蔽了人为干预的漏洞。

“数字传感器矩阵监控系统的研发,源于我国大型水利水电工程建设对灌浆施工日益严密的监控需求。”长科院仪器所所长贾宝良告诉记者。

灌浆施工为水电站基础处理的重要手段之一,灌浆质量直接影响着整体工程质量。此前的水电工程建设中,工程管理者为加强对灌浆施工的过程控制,采用了无线网络化记录仪,虽然已经解决了将现场记录仪的数据上传送到计算机办公平台上的课题。但是,对于现场的记录仪的检测,由于利益驱使,一些施工外协队采用人为干扰模拟信号特征,对施工数据进行人为干预,达到“多做量,早结束”的目的,这种行为技术实现较为容易,并且装置隐蔽对工程质量造成极大的隐患。

针对这一缺陷,长科院科研人员开创性地将数字信号处理技术运用到灌浆仪的过程信号传输中,把灌浆仪配套的流量、压力、密度传感器的电路板直接更换为数字化采集板,从而实现了灌浆仪模拟信号向数字信号的转变,杜绝了通过简单干预模拟信号就可以修改测量信号的工艺问题。

简洁的系统结构设计是数字化灌浆记录仪的第二大特点。在施工现场,记者随机进入该电站数字传感器矩阵监控系统,电站灌浆工作的实时过程数据、成果报表、异常汇总、报警设置等等实时数据一目了然。由于采用了数字采集模块,灌浆仪不再使用隔离板,具有较高的集成度;此外,还将灌浆记录仪主机与传感器无线连接,摆脱缆线束缚,可随时变换数据采集点;避免了人为对模拟信号的干扰,保证数据真实。

为了增加数字化灌浆监测系统的适应性和可操作性,科研人员开发的模块既可以用于数字信号传输,供数字化记录仪使用;又可以将数字信号转换为模拟信号,和传统的灌浆记录仪结合使用,并较好地解决了回浆流量为负值的计量问题。

近日,数字化灌浆监测系统正式在目前世界上装机容量最大的抽水蓄能电站--国家电网公司丰宁抽水蓄能电站启用,这一技术的成功运用,也将推进仪器所在国家电网系统抽水蓄能电站领域的业务拓展,促进数字化灌浆监测系统平台在水利行业的推广应用。

 

责任编辑:贾茜