安全监测施工方案

安全监测施工方案.1施工范围

莲花台水电站施工范围包括：巡视检查、变形监测、应力应变及温度监测、渗流监测、环境量监测等全部监测仪器和设备的采购、安装埋设、观测直至本工程竣工验收移交前的维护、施工期观测、观测成果整理分析等，及与以上工作相关的土建工作。

主要工作内容包括：

（1）招标范围内全部监测仪器设备及材料的采购、运输和保管，监测仪器设备的检验、率定、安装埋设及调试；监测仪器设备及材料的维护、保养、管理、维修等，以及本合同项目移交前的观测、观测资料整理整编及分析，并按监理人的要求将观测资料及时提供给监理人。

（2）根据施工图纸所示和监理人指示的各部位监测仪器、设备的安装埋设。监测仪器、设备的安装埋设所必须的土建工作。

.2 主要技术要求

（1）对本工程所有观测资料从施工期开始即进行数据整编处理。原始的观测资料和计算整编数据应完整保存。

（2）观测便道通道

承包人应为观测人员提供安全、便捷的观测通道，以使能够到达所有观测点。

（3）安全监测移交技术要求

负责电站建设期所有相关安全监测的设计、采购、施工、监测工作。工程完工后，将安全监测移交发包人，移交仪器设备应满足：

①可更换仪器、设备（全站仪、水准仪、数字电桥、检测仪及表面测点等）完好率100%；

②不可更换仪器、设备，完好大于95%；

③可更换传感器，故障率不高于4%。

④提供安全监测工程运行和维护手册，内容应包括所有施工方法

为保证安全监测的施工质量，有正确的仪器安装埋设方法外，做好现场设施的

保护防护工作，并且加强巡视检查确保仪器运行正常，检查现场能更直观的发现问题，以便及时的采取应对措施。

变形监测基准网的布设与安装

(1)在本工程变形监测中，考虑布设二等水准线路，其水准测量的闭合差不得超过规范的要求。

(2)测量使用的水准仪、水准尺等分别按有关规范规定进行检验与校正。基准点应建立在大坝应力影响范围以外，一般在下游1～3km。

(3)工作基点

工作基点必须具有足够的坚固和稳定性，自身结构合理，埋设处地质条件要好，与大坝相距一定的距离，以免水库蓄水后对水准基点的稳定性产生影响。

工作基点采用混凝土水准标石，标柱的顶部埋设有不锈钢标志头，在底盘埋设副标志点，用作检测。

(4)竖向位移标点

水准标志应铅直埋设。测点底座埋入土层的深度不小于0.5m。埋设安装时应采取措施，防止雨水冲刷和人为破坏。

(5)水准观测应严格按相关规范要求施测。

(6)水准基点与工作基点的联测

在水库开始蓄水的第一年内，应测两次。以后可逐年减少至每年一次的联测，最好安排在相同的月份进行，以减少各种外界因素的系统影响。

水平位移

采用钢筋混凝土标墩，具体埋设和观测技术要求按照设计图纸和《混凝土大坝安全监测技术规范》(DL／T5178-2003)的要求执行。

(1)基点的选点、埋设及标志

1)应根据施工图上的概略坐标进行选点，基点应选在通视良好、交通方便，地基稳定且能长期保存的地方，视线离障碍物（上、下和旁侧）不宜小于2.0m。

2)建造强制对中的观测墩，以减少仪器的对中误差。安装观测墩顶部的强制对中底盘应调整水平，倾斜角不得大于4''。

3)各基点周围应有醒目的保护装置，以防止破坏。

4)观测墩应建立在稳固的基岩上。

(2)大坝水平位移标点

1)位移标点的安装埋设要求与基点观测墩的安装埋设要求相同。

2)水下位移采用视准线法观测。

3)视准线应采用视准仪或型经纬仪或精度不低于J1型经纬仪的全站仪进行观测，每一测次应观测两测回；采用活动觇标法时两测回观测值之差不得超过1.5mm；采用小角度法时，两测回观测值之差不得超过3”。具体要求见《混凝土大坝安全监测技术规范》(DL／T5178-2003)附录。

竖直传高

(1)竖直传高预留孔应以测量控制点精确放样，放样误差应小于±2cm。不得以预留孔与建筑物结构的相对尺寸进行放样。

(2)预埋管采用标准混凝土预制管，规格为中φ500mm×55mm（内径×壁厚)承插式钢筋混凝土预制管，管段长度由承包人根据现场混凝土分层厚度以及安装工艺自定。每层混凝土浇筑前，应先在预留孔位四周用钢筋焊放样架，在放样架上标定通过孔心并井相互垂直的两条方向线。

(3)根据放样架给出的孔心位置，调整预埋管中心与其重合后，并将预埋管固定牢固，保证混凝土浇筑时不会发生变位。管接头处应先密封以防漏浆。

(4)每次浇筑前，必须检测预埋管中心点与设计中心点的偏差，且不得大于2cm。混凝土浇筑过程中，需有专人对埋管进行保护，并检查孔位，发现问题及时处理。

(5)预埋管必须加盖保护，严禁掉物入内。

(6)预埋管的有效孔径不得小于30cm。

多点位移计

(1)多点位移计钻孔孔位、孔深、孔斜应严格按设计图纸放样和施钻，孔深应达到设计深度，超深应不大于50cm。

(2)钻孔：先钻1.0m深φ0200的孔，再改用φ091钻孔至设计深度。钻孔孔斜偏差不应大于0.01m/m。钻孔岩芯应进行地质素描。

(3)仪器埋设前钻孔应用高压水进行冲洗。安装过程中，测杆和护管的各接头要连接牢固，护管测杆应作标号，以防混淆。安装就位后进行孔内灌浆，浆材的水灰

比为0.5：1，灌浆压力为0.2MPa，待水泥浆凝固后安装孔口装置。

钻孔测斜仪

1）测斜管埋设

支护结构变形监测，采用测斜仪进行测量。测斜仪器由测斜管(软质)、测斜探头、数字式测读仪三部份组成:测斜管内有四条十字型对称分布的凹型导槽，作为测斜仪滑轮上下滑行轨道，测量时，使测斜探头的导向滚轮卡在测斜管内壁的导槽中，沿槽滚动将测斜探头放入测斜管，并由引出的导线将测斜管的倾斜角值显示在测读仪上。

埋设过程中要避免管子的纵向旋转，在管节连接时必须将上、下管节的滑槽严格对准，以免导槽不畅通。埋设就位时必须注意测斜管的一对凹槽与欲测量的位移方向一致。测斜管固定完毕，用清水将测斜管内冲洗干净。由于测斜仪的探头是贵重仪器，在未确认导槽畅通可用时，先用探头模型放入测斜管内，沿导槽上下滑行一遍，待检查导槽是正常可用时，放可用实际探头进行测试。埋设好测斜管后，需测量测斜管十字导槽的方位、管口坐标及高程，要及时做好保护工作，如测斜管外局部设置金属套管保护，测斜管管口处砌筑窨井，并加盖。

（1）钻孔测斜仪测孔钻孔孔位、孔深、孔斜应严格按设计图纸放样和施钻，孔深

应达到设计深度，超深应不大于50cm。

（2）钻孔：先钻1.0m深?200的孔，再改用?110钻孔至设计深度。钻孔孔斜偏差不应大于0.01m/m。钻孔岩芯应进行地质素描。

（3）测斜管安装前应检查是否平直，两端是否平整，对不符合要求的测斜管应进

行处理或舍去。

（4）测斜管采用现场逐节组装的方法进行安装。要求导管及底部管帽必须密封牢

靠，防止水泥浆进入管内。安装过程中应使导管中的一对导槽方向与预计的岩体位移方

向相近，用测扭仪测量测斜管导槽转角，测斜管每3m导槽转角应不超过1?，全

长范围内应不超过5?，以保证测斜仪探头沿导槽方向畅通无阻。

（5）灌浆后，应用压力水将测孔内壁冲洗干净，并在孔口加盖保护。

（6）记录每一测斜管接头的深度，测定导槽的方位。

2）测方法

将测斜探头插入测斜管，使滚轮卡在导槽上，缓导下至孔底，测量自孔底开始，自下而上沿导槽全长每隔0.5m测读一次，每次测量时，应将测头稳定在某一位置上。测量完毕后，将测头旋转180°插入同一对导槽，按以上方法重复测量。两次测量的各测点应在同一位置上，此时各测点的两个读数应是数值接近、符号相反的值。如果测量数据有疑问，应及时复测。基坑工程中通常只需监测垂直于基坑边线方向的水平位移。但对于基坑阳角的部位，就有必要测量两个方向的水平位移，此时，可用同样的方法测另一对导槽的水平位移。水平位移的初始值应是基坑开挖之前连续3次测量无明显差异读数的平均值，或取开挖前最后一次的测量值作为初始值。测斜管孔口需布设地表水平位移测点，以便必要时根据孔口水平位移量对深层水平位移量进行校正。

测缝计

(1)测缝计埋设时，必须垂直缝面。

(2)若测缝计埋设在混凝土与围岩接触而时，可在围岩上打孔预埋套筒。待混凝土浇筑至测点所在部位时，再安装测缝计。

(3)在围岩中钻孔，孔径应大于测缝计套筒，深度应满足测缝计安装及预拉要求。

(4)至少提前48h在孔内填满水泥砂浆，砂浆应有微膨胀性，将套筒挤入孔中，筒口与孔口平齐。然后将螺纹口涂上机油，筒内填满棉纱，旋上筒盖。

(5)48h后打开套筒盖，取出填塞物，旋上测缝计，用预拉架将预拉仪器满量程的1／4并固定，在套筒中填满棉纱，防治将测缝计波纹管(变形段)浇死。

(6)混凝土浇筑时在仪器周围应人工振捣密实，防治仪器损坏。

(7)及时填写仪器埋设考证表。

裂缝计

(1)混凝土浇至高出仪器埋设位置20cm时，挖去捣实的混凝土。

(2)在被监测部位的两侧分别牢牢地固定一根锚杆，将裂缝计的中间部分用塑料

布包裹并涂以沥青，两端保持干净。

(3)将传感器连接到锚杆上并预拉仪器满量程的l／4，将埋入所需监测的混凝土中回填混凝土并密实。

.3渗流监测

混凝土坝必须进行渗流监测，监测项目包括扬压力、渗透压力、渗流量及水质监测。

测压管埋设安装

(1)测压孔应在山体排水洞两侧的排水孔施工完毕并经检验合格后才能施钻。

(2)测压孔钻孔孔位与设计孔位偏差不超过5cm，孔深应达到设计深度，孔斜偏差应不大于0.02m/m。

(3)测压孔钻孔开孔直径为φ110mm，终孔孔径为φ76mm，达到设计深度后应进行灵敏度检查，灵敏度检查的水压力为0.1～0.2Mpa，当漏水量极微或基本不漏水时，应及时通知项目监理，决定是否加深钻孔或重新钻孔。钻孔岩芯应进行地质素描。

(4)测压孔在钻孔过程中，如发现集中漏水(无回水)、掉钻、掉块、塌孔等情况时，应详细记录。当上述情况比较严重时，应通知项目监理采取处理措施。

(5)测压孔孔口装置按图加工和安装各接头不得漏水，经检查合格后进行初始值观测。

渗压计埋设

(1)渗压计埋设前，必须按照有关规定要求进行室内检验，并按照《规范》的要求进行埋设安装。

(2)透水石必须浸泡饱和，安装时要排除前盖空腔和透水石中的气泡。

(3)基岩中渗压计采用钻孔法埋设，测压管中渗压计采用吊装法安装：仪器电缆引入指定测站，牵引过程中需加以保护。

(4)埋设时应用饱和细砂袋将测头包好，确保渗压计进水口通畅。

量水堰安装

(1)堰口水流形态必须为自由式。

(2)量水堰应设在排水沟的直线段上，堰槽段应采用矩形断面。

(3)堰扳为平面，局部不平处不大于±2mm，堰口局部不平处不大于±1mm；堰板顶部水平，两侧高差不大于堰宽的1／500，直角三角堰的直角误差不得大于30″；堰板与侧墙应保持铅直，倾斜度小于1／200，侧墙局部不平整小于±5mm，堰板与侧墙互相垂直，误差小于30″．两侧墙问局部距离误差小于±10mm；堰板采用不锈钢板，过水堰口下游边缘制成45°角。

(4)堰板应与堰槽两侧墙和来水流向垂直。堰板应平正和水平，高度应大于5倍的堰上水头。

(5)测读堰上水头的水尺或测针，应设在堰口上游3～5倍堰上水头处。尺身应铅直，其零点高程与堰口高程之差不得大于1mm。

(6)在水尺或测针安装处用带隔栅的防污管做个静止观测井，安装量水堰计。

(7)量水堰安装完毕，应详细填写考证表，存档备查。

1）当采用压力表测量测压管内水压时，压力值应读到最小估读单位。对于拆卸后重新安装的压力表应待压力稳定后才能读数，每年应对压力表进行校验。帷幕前的测压管不得任意排水，以防发生管涌。

2）采用电测水位计量测测压管内水位时，应将测头缓慢放入管内，在指示器开始反应时，测量出管口至孔内水面的距离。两次读数之差不应大于1cm。

3）当采用渗压计量测监测孔的水位时，两次读数之差应不大于仪器的最小读数。.4应力应变监测

应力、应变及温度监测项目主要有应力、应变监测、锚杆（锚索）、应力监测、钢筋应力监测、钢板应力监测、温度监测、接缝裂缝开度监测和地震反应监测等。

应力、应变及温度监测应与变形监测和渗流监测项目相结合布置，重要的物理量可布设互相验证的监测仪器。在布置应力应变监测项目时，应对所采用的混凝土进行热学力学及徐变自身体积膨胀等性能试验。设计选用的仪器设备和电缆、其性能和质量应满足监测项目的需要。

应变计埋设

(1)仪器埋设前，应按《规范》要求进行力学性能、温度性能、防水性能等检验．并对电桥进行检验。

(2)仪器电缆应采用耐酸、耐碱、防水性能的专用电缆，其绝缘电阻应≥50MΩ；所有传感器在温度为-10～60℃、水压力为0.5MPa时，其绝缘电阻应≥50MΩ。

(3)当将仪器直接浇筑到结构中时，安装时应避免对两端施加过大的力，可用绑扎丝直接将仪器绑扎到仪器的保护管上就位。绑扎丝不能捆得太紧，确保仪器在纵向不受张拉或受压。同时必须小心以免由于振捣器损坏电缆，在仪器半径1m范围内禁止用机械振捣器振捣而应该采用人工振捣，以免损坏仪器。

无应力计埋设

无应力计与相应的应变计组距坝面的距离应相同。无应力计与应变计组之间的距离一般为1.5m；无应力计筒内的混凝土应与相应的应变计组处的混凝土相同，以保证温度、湿度条件相同。无应力计的筒口宜向上；当温度梯度较大时，无应力计轴线应尽量与等温面正交。

温度计埋设

(1)埋设在坝内的温度计一般不考虑方向，可直接埋入混凝土内，位置误差应控制在5cm内。

(2)埋设在上游面附近的水库温度计，应使温度计轴线平行坝面，且距坝面5～10cm。

(3)埋设在混凝土表层的温度计，可在该层混凝土捣实后挖坑埋入，回填混凝土后用人工捣实。

(4)埋设在浇筑层底部或中部的温度计，振捣时，振动器距温度计应不小于0.6m。

(5)埋设在钻孔中的基岩温度计，可预先绑扎在细木条上，以便于控制仪器位置。

电缆

(1)所供电缆护套材料应与仪器本身所带的电缆材料一致，芯线间绝缘材料为聚胺脂或聚乙烯。

(2)电缆牵引应按设计过中要求的方向实施，尽可能减少电缆接头。电缆牵引路线与上、下游坝面的距离不得小于0.5m，靠近上游面的电缆应分散牵引，必要时应采取止水措施。电缆水平牵引时可挖槽埋入混凝土内，垂直牵引时可用钢管保护，保护钢管的直径应大于电缆束的1.5~2.0倍。跨缝时，应采取措施使电缆有伸缩的余地。

(3)电缆在埋设牵引过程中电缆接头要进行密封防潮处理，严禁电缆头裸露或浸泡水中，电缆在牵引过程中及穿仓过缝或暴露在外时要进行保护，电缆过缝时应采取过缝措施，并有不小于10cm的弯曲长度。

观测

1）使用直读式接收仪表进行观测时，每月应对仪表进行一次准确度检验。如需更换仪表时，应先检验是否有互换性。

2）必须认真填写观测记录，注明仪器异常、仪表或装置故障、电缆剪短或接长及集线箱检修等情况。

3）仪器设备应妥加保护，电缆的编号牌应防止锈蚀、混淆或丢失，电缆长度不得随意改变。必须改变电缆长度时，应在改变长度前后读取监测值，并做好记录。集线箱及测控装置应保持干燥。

4）仪器埋设后，必须确定基准值，基准值应根据混凝土的特性、仪器的性能及周围的温度等，从初期各次合格的观测值中选定。

.5巡视检查

巡视检查应该从施工期到运行期，应根据大坝的具体情况和特点制定检查程序，携带必要的工具（如摄像机、照相机、望远镜、对讲机等）或具备一定的检查条件后进行。巡视检查中发现大坝有损伤原有缺陷有进一步发展近坝岸坡有滑移崩塌征兆或其他异常迹象应分析原因。

检查的内容可根据具体情况确定，按不同的项目制定相应的巡视检查措施报监理单位批准后执行。

巡视检查应做好记录每次检查均应按各类检查规定的程序做好现场填表和记

录必要时应附有略图、素描或照片。

巡视检查的主要内容如下：

坝体主要检查如下内容：

1）相邻坝段之间的错动；

2）伸缩缝开合情况和止水的工作状况；

3）上下游坝面、宽缝内及廊道壁上有无裂缝，裂缝中漏水情况；

4）混凝土有无破损；

5）混凝土有无溶蚀、水流侵蚀或冻融现象；

6）坝体排水孔的工作状态，渗漏水的漏水量和水质有无显着变化；

7）坝顶防浪墙有无开裂、损坏情况。

坝基和坝肩主要检查如下内容：

1）基础岩体有无挤压、错动、松动和鼓出；

2）坝体与基岩（或岸坡）结合处有无错动、开裂、脱离及渗水等情况；

3）两岸坝肩区有无裂缝、滑坡、溶蚀及绕渗等情况；

4）基础排水及渗流监测设施的工作状况、渗漏水的漏水量及浑浊度有无变化。

泄水建筑物主要检查如下内容：

1）溢流段的闸墩、边墙、胸墙、溢流面（洞身）、工作桥等处有无裂缝和损伤；

2）消能设施有无磨损冲蚀和淤积情况；

3）下游河床及岸坡的冲刷和淤积情况；

4）水流流态；

5）上游拦污设施的情况。

近坝区岸坡主要检查如下内容：

1）地下水露头及绕坝渗流情况；

2）岸坡有无冲刷、塌陷、裂缝及滑移迹象。

.6 现场设施的保护、防护

在监测过程中，如果测点埋设的位置、方法不合适，需要采取相应保护措施的测点没有做好保护工作，监测点就可能遭到破坏，导致监测工作无法正常进行。所以，也应该把对监测点的保护作为整个监测项目的一个重点之一。在编制监测方案时，要充分考虑周边环境对测点的影响，制定最为安全、可行的方案。

1）为保障监测仪器埋设的成功，在仪器埋设的全过程中，应重视维护工作，维护工作应根据现场条件情况设专人负责，或由仪器埋设人员兼任；

2）仪器在仓号内安装定位后，混凝土或砾土料介质未覆盖前应严格看管，以防止人或机械碰撞仪器或牵动电缆；

3）混凝土浇筑时,仪器周围50cm范围内的混凝土应剔除大骨料后细心地进行人工捣实，不得用振捣或机械，振捣器须离开仪器1m以上并且不能直接触及焊接有仪器的钢筋。在仪器周围混凝土入仓、振捣过程中连续测读仪器，如测读出现异常立即查找原因并排除

4）仪器顶部安全覆盖层，即为恢复正常施工的仪器顶部浇筑材料厚度，混凝土不得小于0.6m；

5）为防止电缆牵动仪器，仪器电缆引设一般均应绑固于钢筋或其它固定不动物体上，特别是垂直上引必须绑固牢靠。电缆由上部向下部引设时必须设导管，导管直径与电缆根数关系可参照有关规定确定。

6）仪器电缆垮缝时应采用伸缩节等措施处理，以防止缝面张开时拉断电缆。

信息化施工与信息反馈

在本标段的监测工作中，对信息化施工与信息反馈应作为重点对待。信息化施工是运用系统工程于施工的一种现代化施工管理方法，包括预测、信息采集与反馈、控制与决策等方面的内容。在监测的各个环节，从各工点基本情况调查，各工点技术方案编制，监测数据采集，监测数据分析上报，应急预案的实施，与业主专家、设计单位、施工单位及时进行沟通，确保情况可靠、方案合理、数据及时、分析正确、措施到位，将施工情况始终纳入有效监测掌控之中。

信息化监测和反馈基本流程包括：

(1) 采集数据，对数据进行初步分析，初步判断监测对象安全，如果情况可疑应及时通知监理及施工单位，并做进一步监测验证。

(2) 数据录入计算机，进行数据处理。

(3)生成成果报告，项目总工审核、批准。

(4) 如果处理计算过程中发现监测数值过大，达到到警戒值，应加大监测频率，采取控制位移变形的施工措施。

(5) 如果监测数值过大，达到了控制值，立即紧急通知施工单位，并启动相关的预案，并上报监理单位会同相关专家制定合理措施，直到措施得当，危险解除，可以施工为止。

（6）在工程施工监测过程中应加强监测数据的反馈工作，按有关规程、规范的

三级管理制度方式运作。监测成果报告应按时向监理提交日报、周报、月报及分析结论和监测总结报告。

根据上述预测对围护结构和周边环境的安全状况进行评估，做到信息化施工。其监测反馈程序框图。

.7自动化系统

系统功能

(1)系统应具备巡测和选测功能。应能根据需求采用中央控制方式或自动控制方式进行数据采集；

(2)系统应有显示功能。应能显示建筑物及监测系统的总体布置，各监测子系统组成、过程曲线、报警状态显示窗口等；

(3)系统应有操作功能。应能在监测管理站的计算机或监测管理中心站的计算机上实现监视操作、输入／输出、显示打印、报告现在测值状态、调用历史数据、评估系统运行状态；根据程序执行状况或系统工作状况给出相应的提示；修改系统配置、进行系统测试和系统维护等；

(4)系统设备应具备掉电保护功能。在外部电源突然中断时保证数据和参数不丢失；

(5)系统应具备数据通信功能。包括数据采集装置与监测管理站计算机之间的双向数据通信，以及监测管理站和监测管理中心站内部及其同系统外部的网络引算机之间的双向数据通信；

(6)具有网络安全防护功能。确保网络的安全运行具有多级用户管理功能，设置有多级用户权限，多级安全密码，对系统进行有效的安全管理；

(7)系统具有自检功能。以便能为及时维修提供方便；

(8)系统应配备相应的工程安全监测管理系统软件和水文自动测报系统软件。软件系统应有在线监测、离线分析、数据库管理、安全管理等功能，应包含数据的人工自动采集、测值的离线性态分析、图形报表制作等日常工程安全管理的基本内容；

(9)除自动采集数据、自动入库外，还应具有人工输入数据功能。能方便地输入未实施自动化监测的测点或因系统故障而用人工补测的数据；

(10)系统应备有与便携式计算机或读数仪通信的接口。能够使用便携式计算机或读数仪采集监测数据，以便进行人工补测比测或防止数据中断。

系统组成

系统由软件系统和硬件设备组成。软件系统主要是上位机软件。硬件设备主要分上位控制微机、现场测控单元(MCU)、通讯介质与设备、传感器等。

系统分为五个层次，由下至上分别为传感器层、传感器连接层、现场测控单元层、通讯层、上位机层。传感器层主要由渗压计、温度计、量水堰计、测缝计、裂缝计、应变计、无应力计等组成，由传感器连接层中的专用数据传输电缆将采集到的数据传输到现场测控单元层的MCU数据采集装置，由MCU数据采集装置统一采集各测点的数据，并对数据打包，通过通讯层以有线方式上传至上位机层的上位控制微机，由上位控制微机对数据进行分析、处理、存储、打印等。

各个主要层次的组成、功能及配置分述如下：

a)传感器层

本工程的传感器层主要由渗压计、温度计、量水堰计、单向测缝计、三向测缝计、裂缝计、4向应变计、无心力引等组成，可以自动采集相应的数据，不再需要人工进行实地测量，其采集的数据精度高，可靠性好。

b)传感器连接层

连接层主要由专用数据传输电缆及电缆保护管组成。专用数据传输电缆用于连接传感器与现场采集单元，对采集的数据进行传输；保护管起到保护电缆的作用，采用镀锌钢管，一方面可起到保护电缆的作用，另一方面由于钢管可靠连接并埋在地下，与系统接地网焊接在起，从而形成一个可覆盖大坝的接地网，有效改善了系统的防雷效果。

专用数据传输电缆采用四芯屏蔽铜芯镀锡电缆。

c)现场测控单元层

现场测控单元层主要由12个数据采集装置及相应的供电设备等组成。由数据采集装置对传感器测量的数据进行集中采集，打包并上传至上位机。距离较近的数据采集装置相互之间可通过RS-485通讯口连接，形成一个子网。

供电设备可选用市电AC220V电源、太阳能供电电源。本工程供电设备选用市电AC220V电源，系统提供蓄电池后备电源供电方式，可在正常电源断电情况下，保证数据采集装置正常工作7d以上。

d)通讯层

通讯层主要由通讯介质及通讯设备组成，通讯介质可采用屏蔽双绞线、光纤等，通讯设备可选用光电转换器、通讯转换器等。从系统成本、传输性能上综合考虑，一般在MCU房与上位机房之间采用四芯单模光纤接入方式。

e)上位机层

上位机层主要由上位控制微机、打印机、UPS电源及上位机软件包等组成。上位机层对采集的数据进行存储、统计、分析和告警，为大坝安全分析提供数据支持。

本工程的上位机层由一台计算机、一台UPS电源、及在工作站内安装的安全监控管理软件和数据库软件组成。水库大坝安全自动监测系统要求以windowXP为系统平台的大坝安全信息管理系统，包括教据采集软件、信息管理软件、资料分析软件、远程控制软件。

系统防雷与接地

本工程对所有暴露在外的电源电缆、通信电缆、信号电缆等除采用钢管保护，钢管之间以及钢管与接地网之间采用焊接的方式连接，钢管尽量敷设在沟槽内外，电缆输入口和机箱采用隔离加等电位防雷技术，测控装置采用防雷器件。在系统的供电线路、传感器到测控装置的入口等重要部位均设防雷设备，采取三级防雷保护措施，确保系统在雷击和电源波动等情况下能正常工作。电源、通讯和传感器输入口可防1500w雷电感应。

大坝安全监测设备防雷主要是依靠接地网，中心站埋设接地网接地电阻必须小于5Ω。传感器接地电阻小于5Ω。传感器电缆是极容易遭雷击，如果达不到要求，就必须在主电缆沟每隔100m距离做一个接地。

系统采用集中供电，在系统的供电入口采用进口组合电源防雷器、隔离变压器、UPS等隔离稳压防雷设备，以减少从电源线上的雷电感应；在电源引入测控装置处设置电源防雷器，在传感器接入测控装置时采用继电器电路，在不测量时切断干扰入库，以减少雷电感应对信号的十扰。

自动化监测系统安装调试

MCU采用密封防水机箱，机箱底部采用塑料密封接头，所有部件固定在机箱安装钢板上，智能数据采集模块安装在不锈钢盒内。机箱接地线柱应用导线与地网连通；仪器电缆理顺后穿进机箱，尽量避免交叉。

(1)自动化系统的调试步骤如下：

1)仪器接入自动化系统前，对每支传感器的电缆绝缘度进行测试。

2)根据MCU配置表将仪器参数、MCU的通道号进行室内编程，检查无误后下载到MCU。

3)用便携仪表测读每支仪器读数。

4)将传感器接入采集系统。

5)对每支传感器进行调试。

6)对MCU之间通讯进行调试。

7)整个系统的安装调试。

(2)测控装置完成所有的接线后就可以开始调试，其步骤如下：

1)设置

首先用小键盘完成测控装置的地址、测点类型、测点数量的设置，具体设置详见小键盘的使用。一般根据测控装置的位置从左到右、从近到远按顺序设置数据采集模块的地址，便于查找。

其次根据接八传感器的排列顺序，确定每支仪器在数据采集模块内的编号，其编号由4位数组成，前两位为数据采集模块的地址，后两位为测点接八模块的通道位置。

2)通讯检查

MCU的通讯线接完后，在数据采集计算机上可用数据采集软件或超级终端进行通讯调试，确保每个模块通讯正常。

3)自检

在自检命令中所有模块均对其RAM、ROM、时钟等电路的自检测量MCU内的蓄电池的电压、充电电压和模块上的温度，检测各测量模块的类型、接入监测仪器的数量以及该模块的工作情况。

4)测量

在MCU处先用小键盘对每支仪器进行测量，确定仪器测量正常，记录测量数据；同时通过人工比测接口，利用便携式测量仪表对接入MCU的仪器进行测量，并与MCU 测量的数据相比较，测量数据的重复性、一致性满足规范要求。

5)联调

在中央控制装置(监控主机)上，利用数据采集软件控制所有测控装置，进行所有功能检查，如测量(巡回测量、选点测量、选箱测量、自动测量)、时间查询和设置、定时自动测量时间间隔查询和设置、自动测量数据读取等，所有功能运行正常、可靠，自动化测量结果与人工测量结果一致。

6)整理

在完成MCU的调试工作后，对接入MCU的每一根电缆做好标记，顺序整理好；拧紧MCU接线通道的密封端子，对空的通道用电缆头将其堵死；把观测房清扫干净。把MCU擦拭干净并用专用钥匙锁好；做好相关的调试记录。

.8应急处理

本工程的特点是在施工期间进行监测，其特点就是监测周期长，监测时候安全要求严格。这就需要我们做好详尽的施工监测计划，与业主、施工单位进行沟通，制定较为详细的监测计划，在此过程中还需要制定详尽的安全应急预案，做好预防为主，一定出现特殊情况可以合理有效的解决问题。在项目实施前应编制切实可行的应急预案。预案中应由专人负责，预先安排，一旦有紧急情况出现，由项目部经验丰富的技术人员、管理人员统一指挥，处理突发事件预案中应包括：（1）事先确定各项监测的报警值，监测报警值应满足工程设计及周边环境中被保护对象的控制要求。

（2）常见现象的应急处理措施。

（3）应急处理的流程及各级主要负责人的联系方式等。

.9质量控制措施

质量管理小组

项目部成立质量管理领导小组，统一领导和全面规划本工程质量管理工作，工作上服从业主工程建设委员会的领导和指挥。项目经理担任组长，总工程师、生产副经理担任副组长，各职能部门及各施工队（厂）负责人为小组成员。总工程师为项目部质量管理工作的直接主管领导。质量管理小组成员对各个环节进行定期检查和不定期的抽查，召开质量分析会，发现问题及时解决，及时改正。

施工监测工作责任重大，要顺利完成施工监测的任务，除了质量管理小组外，还需专门针对安全监测建立一个完善的、系统的技术管理机构。该机构不同于整个项目部的组织机构，它侧重于技术方面的管理，实行专事专管制。涉及监测工作的每个环节都任命一个专项负责人，各环节的技术工作由该环节负责人统筹安排。所有负责人再由项目部技术负责人统一领导，组成以技术负责人为核心的技术管理机构(见技术管理机构图)。各环节负责人在完成自己负责的事务之后向下一环节的负责人做好技术交接工作。遇到技术难题，由技术负责人召集各负责人开会共同研究解决。

技术管理机构图

技术管理机构工作内容及管理办法

①施工前期的工作准备

收集工程范围内的地质、水文条件和设计资料。熟悉工点的工作环境，同时记录现场查看的情况，提出实施监测工作时需要注意的事项。

②现场量测和数据采集

现场量测负责人在接收到监测方案后，先进行测点埋设或协助土建方进行测点埋设。在埋设测点的过程中，要详细记录所埋设测点的位置、方式等信息；

③数据的分析和处理

现场取得原始数据后，必须对其进行分析和处理。通过分析对比各种量测数据，可以确定量测数据的可靠性；另外，分析变形和受力随时间的变化规律，有助于判定工程支护系统的稳定状态，达到安全监测的目的。技术人员根据理论和经验两方面，对工程的安全性做出评价，并将结论提供给负责信息反馈的负责人，以便及时反馈到业主、施工方、监理方及设计方。

④信息反馈

为了做好信息反馈工作，该项负责人必须建立与业主、施工方、监理方及设计方的快速联系通道，便于信息能及时反馈到各方。如果量测数据的变化表明工程所处状态不稳定，需向施工方发出警告，令其减缓施工进度，并密切注意周边情况的变化，同时向业主和监理方汇报，准备采取一些应急措施； b 管理办法

⑤报告编写提交

监测报告是向业主提交的最终监测成果，且具有第三方公正的性质，所以报告内容应客观、公正、全面、科学、规范。在报告的编写提交过程中，我们实行三级审核制度。工程主持人负责编制和文字录入工程监测报告，并提供相关的资料；报告编写负责人对工程主持人编制的报告进行校对；工程审核人负责对工程主持人提交的报告和资料进行审核，有需要修改的地方在原稿上进行修改，并在修改处签名后交由工程主持人进行改正；技术负责人负责对工程审核人审核后的报告批准发放。

⑥资料归档

归档资料包括所有涉及本工程的原始资料(业主、施工方、监理方及设计方提供的资料、现场采集的原始数据及监测过程中分析处理得到的中间成果报告等)和成果

报告，该项负责人安排专门的工作人员对这些资料分类存放，并编制好便于查找的编号。

技术方案审核制度

技术方案是质量保证的根本，方案编写应深入细化，明确做什么与怎么做，对于重点、难点特别指明。在施工前我公司将组织技术人员和操作骨干，学习规范与特别要求，并总结要点，重点学习，避免原则性错误的发生。所有监测方案均进行三级审核，由技术负责人审批后报业主批准。

监测注意事项

（1）测量数据必须完整、可靠、对施工工况有详细描述，使之真正能起到施工监控作用，为设计和施工提供依据。

（2）测试单位能根据对当前测试数据的分析，对下一步施工提出相应的建议。

（3）所有测点能够反映施工中该点受力或变形随时间的变化状况，直到从施工开始到完成，测试数据趋于稳定为止。

（4）监测单位在量测过程中应及时向监理单位和施工单位提供监测报告，以指导施工。内容包括：测点布置、测试方法、经整理量测资料、综合分析的主要成果、结论及建议等。

（5）承担监测工作的单位拥有专业的测试人员和设备，掌握先进的测试数据处理技术及分析技术，具有大型地下工程测试经验。

.10仪器设备的检查和交货验收

监测仪器大多在隐蔽的环境下长期运行，一旦仪器安装埋设后，一般无法再进行检修和更换。大坝工程对监测仪器能够长期、稳定运行的基本要求，决定了用于大坝安全监测的仪器的检测是必须的。所以应严格按设计图纸和文件以及生产厂家的产品说明书对业主提供的全部仪器设备进行测试、校正和率定，并将包括仪器设备的检验测试报告提交项目监理。对于检验和率定认为不合格的仪器设备和材料，立即进行更换。

仪器进场的检查

①检验仪器工作的稳定性，以确保仪器性能长期稳定

对厂家提供的产品，首先要求生产厂家在安全监测仪器设备出厂前，检验全部的仪器设备和附件，并提供检验合格证和厂家的率定资料。其次仪器设备运至现场后，进行外观型式检验，如：仪器外表无损伤、裂纹、锈斑，引出电缆无破损，及其它可能影响使用的残障；仪器标志牌应标明型号、规格、出厂编号、量程、绝缘电阻、制造年月、生产厂家等。

②校核仪器出厂参数的可靠性

按相关标准、规范或仪器校验方法，对厂家提供的仪器进行率定、检测或校验，检验仪器精度、分辨率、重复性、线性度、滞后等技术性能指标是否满足厂标或国标的要求。

③检验仪器在搬运、运输过程中是否损坏

以上进场检验按设计要求需会同监理与业主共同完成的，应及时联系监理与业主完成检验和验收，经验收合格后，需监理、业主签字后方可使用。监测仪器设备按设计要求经过测试、率定后，在埋设安装前28d将测试报告报送项目监理审查。

完工验收及移交

在合同期满时，按合同的有关规定，申请对观测项目进行完工验收，并按相关规定向项目监理提交完工资料。我单位应负责本工程移交前的照看、维护工作，工程移交时须将业主提供的仪器及二次仪表移交给业主或业主指定的其他接受人。