我司顺利完成新疆三屯河水库闸门形变及强震监测项目安装调试工作

我司顺利完成新疆三屯河水库闸门形变及强震监测项目

安装调试工作

 

日前，我司顺利完成新疆昌吉市三屯河“十四五”大型灌区续建配套与现代化改造工程项目（二期）水库闸门形变及强震监测自动化系统的安装调试工作。

 

一、 工程概况

新疆昌吉市三屯河“十四五”大型灌区续建配套与现代化改造工程项目（二期）位于昌吉市西部、南部和北部郊区，距离昌吉市中心约（直线距离）5-30km。为2023年自治区和昌吉州、市重点水利工程项目，项目总投资8593万元。该项目建设性质为改建，主要建设内容为改建支渠、斗渠共6条，总长度20.596km，设计引水流量为1.0～4.0m 3 /s，渠道沿线配套渠系建筑物75座，改善灌区灌溉面积20.348万亩；为西干渠、盘山干渠、阿什里支渠、二畦支渠、东干渠、佃坝支渠、三屯庙佃坝支渠两侧新建和维修改造防护围栏合计60.593km；新建里程桩、灌区标识标牌、闸门管理设施提升、救生设施等；对东、西干渠首站部分区域进行环境绿化、建设灌区自动化及监测设备工程。昌吉市三屯河大型灌区二期工程建成通水以后，渠系水利用系数从过去的0.67提高到现在的0.69，年节水量约450万立方米，极大地提升了昌吉市三屯河水利基础设施建设和信息化管理水平，提高水资源利用率，有效推动了昌吉市节水农业的发展。

本次监测方案为三屯河水库闸门形变及强震监测，三屯河三道闸门俯瞰图如下：

 

图1 三屯河三道闸门俯瞰图

二、 监测方案

2.1、系统构成

闸门形变及强震监测系统主要由四部分组成：

（1）一体式强震监测仪：内含三向力平衡加速度计、24位采集器等

（2）GNSS定位系统：主要包括GPS 定位和 GNSS结算软件

（3）计算机：主要包括数据处理服务器；

（4）传输线路：主要包括通讯光缆、电源电缆及GPRS信号传输装置等；

2.2、闸门形变、强震测点布置及系统构成图

2.2.1、三道闸门形变测点布置

三屯河水库闸门的形变监测由43个流动测点和1个基站点组成，共计设置44个测点。

闸门的形变监测系统通过GPS卫星定位系统采集到到卫星发送的差分信号，通过内部采集仪软件核算得到精确的经纬度数据，在通过光缆传输至观测房数据汇集管理中心，数据管理中心安转GNSS结算软件，软件接收到数据后将经纬度数据换算成平面坐标系得到精确的坐标系，通过软件坐标系数据对比得到位移变量，从而监测闸门位移量。

 

 图2 闸门位移基站点布置图

2.2.2、强震监测测点布置

闸门强震监测共设置3个强震动监测点：分别布置于西干渠泄洪闸，进水闸、冲砂闸和东干渠闸门的整体结构中间位置。

闸门的强震测点，通过强震仪拾取到地面的振动信号后，通过仪器内部传感器及采集软件将振动信号转换成数字信号，再通过通过光缆传送到水库管理房的数据汇集处理中心，在数据汇集处理中心安装大坝强震动监测系统软件后，软件对收到的加速度信号进行实时的分析处理及储存；发生地震时间后，自动出具符合相关规范的地震事件分析报告。

2.2.3 位移和强震监测系统构成图

 

 

 图3 闸门位移和强震监测系统构成图

 

三、 位移及强震监测设备选型

三屯河闸门位移监测系统，选用瑞科仪器的SP-GIS高精度GNSS定位系统，该系统由 GPS 定位和 GNSS结算软件组成，系统支持项目管理、设备管理、位移监测、相对位移测算、预警信息、历史查询等多个功能。

强震监测系统选用瑞科仪器的G01NET-3-S一体式强震仪，配套DZJC2021工程地震动与振动监测软件组成一套自动采集数据、保存数据、分析数据的大坝强震动监测系统。

3.1 SP-GIS型高精度GNSS结算软件

3.1.1、系统简介

 

图4  SP-GIS高精度GNSS定位系统

GNSS 定位系统由GPS定位和GNSS结算软件组成，GPS 定位采用高性能卫星定位系统，内嵌多种差分算法。支持包括北斗三号新信号体制在内的全星座全频点 GNSS 信号接收，支持RTK、DGNSS、地基增强和PPP等多种差分模式，可提供毫米级精度定位服务及高精度定向服务。设备中加入了抗干扰设计，保证在隧道和高架桥等复杂环境下定位定向输出的连续性和可靠性。

平台操作简单、使用便捷，具有完善的数据管理策略，满足多样的分析需求， 使数据分析更简单更高效。不受应用场地限制，随时打开浏览器即可查看信息。

GNSS 定位系统可广泛应用于桥梁监测、边坡监测、矿山监测、风机塔等建

筑物结构安全监测。

3.1.2、GNSS结算软件特点

（1）高性能：集成多路独立信号处理通道，集成高性能硬件加速器，采用100Hz级别的高精度定位和片上通导组合的导航芯片；

（2）高精度：实时毫米级高精度RTK定位；

（3）界面简洁：Web端管理系统，支持数据、用户、设备等多种管理手段 ；

 

（4）数据便捷：在线监测位移变化，远程接收报警信息；

 

（5）操作友好：灵活的项目管理、历史查询、预警提示；

 

（6）多模式：支持 BDS、GPS、GLONASS、GALILEO 全系统全频点信号体制；

（7）体积小：158*158*89（mm）的体积增加使用的灵活性，更方便了设备的安装。

3.2 、G01NET-3-S一体式强震仪

3.2.1产品简介

 

图5  G01NET-3-S一体式强震仪

G01NET-3-S一体式强震仪具有灵敏度高、动态范围大、防水等级高、易维护等特点。

G01NET-3-S集成了加速度感应、采集、存储、数据传输、检测等多种功能为一体的强震仪，内部包含三向力平衡加速度计、24位采集器、数据存储单元、网络通讯以及GPS授时单元。通过面板上的指示灯就很容易判断仪器工作转态。

3.3、DZJC2023工程地震动与振动监测软件

此软件是工程地震动与振动监测软件。工程地震动与振动监测软件是一套工程地震动监测、工程振动安全监测的专业性系统，集数据采集、数据分析、智能报警一体化的产品。此监测系统具有地震数据分析、结构振动安全分析等三十多种数据分析功能。

1、软件可以实时显示数据波形；自动分析数据：

 

 

2、地震时间查询与统计

 

 

 

3、地震事件自动分析

当发生地震事件，软件会按照相关规范自动分析并生成word报告。

 

 

 

 

 

 

4、邮件定时汇报系统运行状态与发送分析结果

在网络畅通情况下，系统可以通过邮件发送系统运行状态，当地震事件发生后，可将分析结果与报告发送到邮箱。

 

 

四、 现场安装

经过1周的现场安装和调试，我司顺利交付本自动化监测系统，截止目前为止，整套系统运行正常。下面为现场安装图片。

    

图6 GNSS和G01NET-3-S一体式强震仪现场安装

 

图7 GNSS现场安装分布

 

图8 数据采集系统现场安装

如需了解更多自动化监测系统和方案，请咨询瑞科（广州）仪器科技有限公司