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摘要：近年来，我国的水利工程有了很大进展，水库大坝建设越来越多，水库大坝是水利枢纽工程中必不可少的主体建筑物，其投资及效益巨大，一旦发生事故，其后果和造成的灾难也非常巨大，在水库大坝安全动态化监测、智能化控制以及智慧化改造过程中，必将大数据、云平台物联网和移动互联网的风险引入到水库大坝安全监测监控系统中。文中从水库大坝安全监测监控系统网络安全风险评估入手，找出系统存在的主要问题和潜在风险，根据风险评估结果，结合水库大坝安全监测监控系统特点，制定水库大坝安全监测监控系统网络安全防护技术解决方案。
关键词：水库大坝；安全监测；存在问题；对策
引言
水库大坝是水利枢纽工程中必不可少的主体建筑物，其投资及效益巨大，一旦发生事故，其后果和造成的灾难也非常巨大，因此需要实时监控水库大坝的工作状态，实现水库大坝动态数据的监测、采集、传输、数据汇集及设备控制自动化，确保水库大坝安全稳定运行并发挥其效益。随着信息化的推动、工业化进程的加速、智慧水利和“互联网+现代水利”的建设，大量的网络、通信和数据库技术应用于水库大坝安全监测监控系统。
1现场安全检测与工程质量评价
现场安全检测是在现场安全检查和监测资料分析的基础上进行的，目的是查清安全检查和监测资料反映的主要问题，查明工程质量和大坝现状工作条件，进行工程质量评价，同时获取复核计算参数，为各项复核计算与评价准备数据资料。另一方面，由于大坝安全监测设施不全、陈旧、缺乏维修养护和管理落后，大坝安全监测资料普遍欠缺且精度低，未能反映大坝的实际运行状况，只有通过现场安全检测才能掌握水库大坝运行真实性态。因此，现场安全检测是中小型水库大坝安全评价必不可少的重要一环。检测内容包括，一是根据现场安全检查，发现影响水库大坝安全的主要问题进行针对性检测，查清出现问题的部位和原因，必要时进行现场试验或取样进行室内试验，获取复核计算参数；二是了解大坝坝体现状填土、混凝土、浆砌石质量、坝基处理情况等，进行有代表性的工程地质勘探和质量检测工作，同时进行现场试验，取足够统计取值要求的试样进行室内试验，获取复核计算所需要的物理力学参数；三是要对闸门启闭机进行专门检测，以检测结果进行必要的复核计算和安全评价。
2大坝安全监测相关措施
2.1加强水库大坝自动化安全监测
经济社会的发展，使得人们逐步认识到大坝安全监测对于水利工程运行的重要作用。随着技术的发展，自动化安全监测相关技术逐步被应用到大坝安全监测中。自动化安全监测技术的应用需要从以下几个方面来进行：（1）要将传统的人工监测技术与自动化监测技术相结合；（2）自动化安全监测开始之前，需要进行相关的试点工作，当试点通过以后，方可进行相应的监测，避免监测工作的盲目性与随意性；（3）自动化监测并不是万能的，对于无法实现的监测项目，要做好相应的记录工作，为后期技术的发展等提供参考。
2.2监测设施可靠性评价
监测设施考证资料评价包括资料完整性、监测仪器选型适应性和监测设施安装正确性。监测设施考证资料包括仪器出厂检验测试资料或第三方检测测试资料，考证资料是数据计算与分析的基础；不同的工作条件环境，对监测仪器的性能指标要求不同，监测仪器选型适应工作环境条件；技术性能指标应满足被测工程物理量监测要求。监测仪器安装应避免对工程结构的损伤，满足相关规范和设计要求，监测成果能反映被监测部位的特性。现场检查和测试是评价已安装运行的监测仪器可靠性的重要手段，各类监测仪器现场检查和测试内容及评价标准各不相同。现场检查主要包括监测设施的外观、标识、线缆及连接、工作状态、运行环境和观测条件等。现场测试主要根据各类仪器的原理、埋设方式、可能条件对其稳定性、准确性进行测试检验。该标准对读数仪表（包括水准仪、经纬仪、全站仪、读数仪等）的鉴定未作规定，读数仪表的鉴定应按计量仪表的检定/校准规定执行，由具有相应资质的检测机构完成，用于测试的读数仪表应在检定有效期内，且检定合格。历史测值评价是采用历史监测资料对监测仪器可靠性评价的一种有效方法，通常以过程线分析为主，可结合相关性图、空间分布图、特征值分析等方法分析数据变化规律，对监测设施可靠性进行评价。通过过程线分析，可以判断变形量、渗流（扬）压力、渗流量、应力、应变、温度及水位等物理量随时间变化的规律及其与相应环境量之间的关系：如周期性、趋势性、变化类型、发展速率、变幅、变化范围和特征值等。当工程物理量测值不符合常规变化规律，则说明该测值可能存在异常。当监测的物理量数据存在异常时，可对仪器频率、电阻、电压、电流、电阻比、电容比等测读值进行分析，查明原因。
2.3加强观测资料分析工作
（1）加强观测资料的分析。观测资料在一定程度上可以准确反映大坝的实际变化情况，因此，需要重视观测资料的分析，综合各种资料，加以整合与利用，从各个方面进行资料分析，在原始观测资料定量分析的基础上，建立相应的监测模型，为相关工作的开展提供重要的指导。（2）用先进的数据分析与处理技术进行观测资料数据的处理。逐步完善水工观测资料管理软件，使得在该软件内，可以实现相关的数据处理与利用，实现观测资料的高效处理。
2.4集中安全监管
部署在水库大坝安全监测监控系统的网络安全设备通过安全监管平台实现统一化安全监管和运维，监管平台可以实时收集现场安全设备采集分析的威胁情报信息，基于安全分析模型，实现全局的态势安全预警与策略动态自适应，帮助运管人员实时发现现场的安全告警信息，并有助于及时实现安全防护响应。
2.5自动化系统评价
自动化系统是大坝安全监测的重要组成部分，其评价内容包括数据采集装置、计算机及通信设施、信息采集与管理软件、运行条件和运行维护等。数据采集装置评价内容包括功能、平均无故障时间、数据采集缺失率、测量准确度。其中重点关注主要功能，主要功能是数据采集装置运行过程中经常使用和保证数据采集装置长期稳定运行的功能，如巡测、选测、定时测量、通信、数据存储、掉电保护、防雷、抗干扰等主要功能，系统自检、自诊断、人工测量接口、防腐蚀等属次要功能；计算机及通信设施评价内容包括运行状态、掉电保护、平均无故障时间等；信息采集与管理软件评价内容包括功能完备性、正确性和可操作性；运行条件评价内容包括温度与湿度、工作电源、电源防雷和接地网等；运行维护评价内容包括数据备份、时钟校正、比测、备品备件、设备检查和维护等。
结束语
综上所述，大坝安全监测工作对于水利工程事业的发展具有重要意义，但是，我国大坝安全监测技术发展不成熟，需要在未来的发展中不断进行自动化监测技术的研究。在大坝安全监测过程中，要充分考虑大坝的特殊性，采取科学的监测手段，利用先进的设备与仪器，保证监测工作的顺利进行。
参考文献：
[1]郑胜意，吴宇峰，李信，罗先伟.大坝安全监测资料分析中的问题及对策探究[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2017，17（01）：9-12.
[2]许吉家.水库大坝安全管理中存在的问题与对策[J].农业科技与信息，2017（21）：98-99.
[3]宋智全.大坝安全监测中存在的问题及对策[J].建材与装饰，2018（44）：279-280.
[4]黎凤赓，周志维.江西省水库大坝安全监测设施管理及对策[J].中国水利，2018，854（20）：79-81.