街面水电站位于福建尤溪上游均溪支流,混凝土面板堆石坝,最大坝高126m、坝顶长500.5m,总库容18.24亿m³,总装机300MW,属大(1)型一等工程。
本次将原有人工全站仪·水准仪测量改造为测量机器人自动化为主、单北斗GNSS全天候为辅的自动化系统,覆盖大坝、溢洪道及各高边坡,数据接入 iDam 大坝安全监测信息管理系统。
现有122个外观测点靠全站仪·水准仪人工观测,2次/月,一轮外业需3~4天,平差计算另需人工,信息反馈慢。
人工受雨、雪、雾、日光和大气折光影响难以采集数据;台风、暴雨、洪水、夜间等工况根本无法及时观测。
测点分布于坝面、溢洪道及多组高陡边坡,人员攀坡作业劳动强度大、安全风险高,需以自动化替代人工作业。
遇有感地震、区域性暴雨、特大洪水时,人工方式难以及时反映大坝安全状态,不满足大坝安全信息化监管要求。
改造后外观自动化监测数据须接入电站 iDam 大坝安全监测信息管理系统,远程管理与现场检查相结合。
北斗选用单北斗(BDS)接收机,摆脱国外GPS技术依赖,保障国家安全;机器人与北斗两种方法互补验证。
构建“现场感知 → 光纤传输 → 中心站解算 → iDam应用 → 分级预警”的大坝外部变形自动化体系
3台机器人JD01/JD02/JD03分管坝顶、下游坝坡275/255/230/200m测线,极坐标自动照准86个变形点。
溢洪道5个断面16个测点由1#测站监测;左岸溢洪道边坡另布8个北斗站覆盖309~354m马道。
坝体背水面12个既有观测墩加装铟钢一体化支架,实现全天候表面位移连续监测。
右岸下游边坡3站、施工变边坡4站、进水口公路边坡2站、营地后边坡3站,加2个基准站,全覆盖。
新建3座观测房:JD01为两层4×4m(兼中心站),JD02/JD03为3×3m;就近取市电,配UPS与防雷接地。
机器人/北斗解算成果经光缆传至电站中控室并接入 iDam,自动生成周·月·年报,超限短信邮件报警。
高精度人工测量替代方案,0.5″测角自动照准
全天候、点间不通视,覆盖各高边坡
双机冗余、自动报表、分级预警
在原JM03-1、N06、N07附近新建JD01/JD02/JD03混凝土观测墩;改造期保留原点观测不中断,联测现有平面·高程控制网作为初始基准
JD01观测房两层4×4m高5.9m:一层网络机房、二层机器人;JD02/JD03为3×3m高3m,墩顶高出房顶1.2m装北斗天线
机器人经连接螺栓装于强制对中盘,精确调平、PPM置零、关闭大气折光改由软件改正;棱镜加半密闭保护罩防雨雪防盗
既有观测墩加装铟钢一体化支架,中间装棱镜保护罩、上端装北斗设备;新墩(基准站/右岸下游/进水口)浇筑独立混凝土基础
测站间敷8芯单模光缆沿电缆沟/桥架,无沟处开槽回填穿DN32 PE管;就近取市电,4芯铜缆穿管保护
每站设避雷针并独立接地,接地电阻≤10Ω;电源/信号端装避雷器,监控红外摄像头+声光报警防盗
机器人测角0.5″、测距0.6mm+1ppm,正倒镜多测回观测,自动判别2c互差、归零差、竖盘指标差,超限自动重测。
北斗静态平面±(2.5mm+1ppm)、高程±(5mm+1ppm)RMS,20Hz更新;常规与加密变频监测,汛期/地震/变形加速时自动提频。
系统对平差后坐标计算各点相对/绝对位移与位移速率,绘制X/Y/H过程线,与水位、降雨、温度气压综合展示,超限即报警。