我司順利完成新疆三屯河水庫閘門形變及強震監測項目

安裝調試工作

 

日前，我司順利完成新疆昌吉市三屯河“十四五”大型灌區續建配套與現代化改造工程項目（二期）水庫閘門形變及強震監測自動化系統的安裝調試工作。

 

一、 工程概況

新疆昌吉市三屯河“十四五”大型灌區續建配套與現代化改造工程項目（二期）位于昌吉市西部、南部和北部郊區，距離昌吉市中心約（直線距離）5-30km。為2023年自治區和昌吉州、市重點水利工程項目，項目總投資8593萬元。該項目建設性質為改建，主要建設內容為改建支渠、斗渠共6條，總長度20.596km，設計引水流量為1.0～4.0m 3 /s，渠道沿線配套渠系建筑物75座，改善灌區灌溉面積20.348萬畝；為西干渠、盤山干渠、阿什里支渠、二畦支渠、東干渠、佃壩支渠、三屯廟佃壩支渠兩側新建和維修改造防護圍欄合計60.593km；新建里程樁、灌區標識標牌、閘門管理設施提升、救生設施等；對東、西干渠首站部分區域進行環境綠化、建設灌區自動化及監測設備工程。昌吉市三屯河大型灌區二期工程建成通水以后，渠系水利用系數從過去的0.67提高到現在的0.69，年節水量約450萬立方米，極大地提升了昌吉市三屯河水利基礎設施建設和信息化管理水平，提高水資源利用率，有效推動了昌吉市節水農業的發展。

本次監測方案為三屯河水庫閘門形變及強震監測，三屯河三道閘門俯瞰圖如下：

 

圖1 三屯河三道閘門俯瞰圖

二、 監測方案

2.1、系統構成

閘門形變及強震監測系統主要由四部分組成：

（1）一體式強震監測儀：內含三向力平衡加速度計、24位采集器等

（2）GNSS定位系統：主要包括GPS 定位和 GNSS結算軟件

（3）計算機：主要包括數據處理服務器；

（4）傳輸線路：主要包括通訊光纜、電源電纜及GPRS信號傳輸裝置等；

2.2、閘門形變、強震測點布置及系統構成圖

2.2.1、三道閘門形變測點布置

三屯河水庫閘門的形變監測由43個流動測點和1個基站點組成，共計設置44個測點。

閘門的形變監測系統通過GPS衛星定位系統采集到到衛星發送的差分信號，通過內部采集儀軟件核算得到精確的經緯度數據，在通過光纜傳輸至觀測房數據匯集管理中心，數據管理中心安轉GNSS結算軟件，軟件接收到數據后將經緯度數據換算成平面坐標系得到精確的坐標系，通過軟件坐標系數據對比得到位移變量，從而監測閘門位移量。

 

 圖2 閘門位移基站點布置圖

2.2.2、強震監測測點布置

閘門強震監測共設置3個強震動監測點：分別布置于西干渠泄洪閘，進水閘、沖砂閘和東干渠閘門的整體結構中間位置。

閘門的強震測點，通過強震儀拾取到地面的振動信號后，通過儀器內部傳感器及采集軟件將振動信號轉換成數字信號，再通過通過光纜傳送到水庫管理房的數據匯集處理中心，在數據匯集處理中心安裝大壩強震動監測系統軟件后，軟件對收到的加速度信號進行實時的分析處理及儲存；發生地震時間后，自動出具符合相關規范的地震事件分析報告。

2.2.3 位移和強震監測系統構成圖

 

 

 圖3 閘門位移和強震監測系統構成圖

 

三、 位移及強震監測設備選型

三屯河閘門位移監測系統，選用瑞科儀器的SP-GIS高精度GNSS定位系統，該系統由 GPS 定位和 GNSS結算軟件組成，系統支持項目管理、設備管理、位移監測、相對位移測算、預警信息、歷史查詢等多個功能。

強震監測系統選用瑞科儀器的G01NET-3-S一體式強震儀，配套DZJC2021工程地震動與振動監測軟件組成一套自動采集數據、保存數據、分析數據的大壩強震動監測系統。

3.1 SP-GIS型高精度GNSS結算軟件

3.1.1、系統簡介

 

圖4  SP-GIS高精度GNSS定位系統

GNSS 定位系統由GPS定位和GNSS結算軟件組成，GPS 定位采用高性能衛星定位系統，內嵌多種差分算法。支持包括北斗三號新信號體制在內的全星座全頻點 GNSS 信號接收，支持RTK、DGNSS、地基增強和PPP等多種差分模式，可提供毫米級精度定位服務及高精度定向服務。設備中加入了抗干擾設計，保證在隧道和高架橋等復雜環境下定位定向輸出的連續性和可靠性。

平臺操作簡單、使用便捷，具有完善的數據管理策略，滿足多樣的分析需求， 使數據分析更簡單更高效。不受應用場地限制，隨時打開瀏覽器即可查看信息。

GNSS 定位系統可廣泛應用于橋梁監測、邊坡監測、礦山監測、風機塔等建

筑物結構安全監測。

3.1.2、GNSS結算軟件特點

（1）高性能：集成多路獨立信號處理通道，集成高性能硬件加速器，采用100Hz級別的高精度定位和片上通導組合的導航芯片；

（2）高精度：實時毫米級高精度RTK定位；

（3）界面簡潔：Web端管理系統，支持數據、用戶、設備等多種管理手段 ；

 

（4）數據便捷：在線監測位移變化，遠程接收報警信息；

 

（5）操作友好：靈活的項目管理、歷史查詢、預警提示；

 

（6）多模式：支持 BDS、GPS、GLONASS、GALILEO 全系統全頻點信號體制；

（7）體積小：158*158*89（mm）的體積增加使用的靈活性，更方便了設備的安裝。

3.2 、G01NET-3-S一體式強震儀

3.2.1產品簡介

 

圖5  G01NET-3-S一體式強震儀

G01NET-3-S一體式強震儀具有靈敏度高、動態范圍大、防水等級高、易維護等特點。

G01NET-3-S集成了加速度感應、采集、存儲、數據傳輸、檢測等多種功能為一體的強震儀，內部包含三向力平衡加速度計、24位采集器、數據存儲單元、網絡通訊以及GPS授時單元。通過面板上的指示燈就很容易判斷儀器工作轉態。

3.3、DZJC2023工程地震動與振動監測軟件

此軟件是工程地震動與振動監測軟件。工程地震動與振動監測軟件是一套工程地震動監測、工程振動安全監測的專業性系統，集數據采集、數據分析、智能報警一體化的產品。此監測系統具有地震數據分析、結構振動安全分析等三十多種數據分析功能。

1、軟件可以實時顯示數據波形；自動分析數據：

 

 

2、地震時間查詢與統計

 

 

 

3、地震事件自動分析

當發生地震事件，軟件會按照相關規范自動分析并生成word報告。

 

 

 

 

 

 

4、郵件定時匯報系統運行狀態與發送分析結果

在網絡暢通情況下，系統可以通過郵件發送系統運行狀態，當地震事件發生后，可將分析結果與報告發送到郵箱。

 

 

四、 現場安裝

經過1周的現場安裝和調試，我司順利交付本自動化監測系統，截止目前為止，整套系統運行正常。下面為現場安裝圖片。

    

圖6 GNSS和G01NET-3-S一體式強震儀現場安裝

 

圖7 GNSS現場安裝分布

 

圖8 數據采集系統現場安裝

如需了解更多自動化監測系統和方案，請咨詢瑞科（廣州）儀器科技有限公司