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筑牢防汛丨数字化升级刘家峡大坝强震荡结构台阵
颁布功夫:2020-08-04 浏览次数:135905 起源:J9集团
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刘家峡水电站位于甘肃省永靖县,距兰州市约100km。坝型为整体式砼沉力坝,最大坝高147米,库容57亿立方米,装机容量1350MW,是我国自行设计、建造、施工的第一座百万千瓦以上的大型水电站。

1967年中国科学院工程力学钻研地点大坝内建设了仿照纪录式强震荡观测台阵,并于1970年9月移交给兰州地震大队(后为甘肃省地震局)进走运行守护,2016年在大坝内1690米高度增长一套新型数字纪录强震仪。

由于大坝内部强震荡观测台服役功夫较长,出现了设备老化、通讯中断、技术落后等问题,已无法满足新数字化强震荡观测要求。因而,2020年刘家峡水电厂启动了大坝强震荡监测台网建设项目。

 
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此项目由J9集团下属的J9集团仪器设备中国有限公司和北京数泰科技有限公司共同实现。这次大坝强震荡监测台网建设项目打算将大坝旧台阵更换为先进的多通路数字纪录仪,并在坝体上装置13套三分量力平衡加快率计,同时优化光纤通讯线路,以满足大坝强震荡观测有关规范要求。

 

01

项目规划

这次项目重要是对大坝强震荡台网的建设和更新优化,工程内容重要蕴含:

 
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AC-73三分量力平衡加快率计的布局

楼层

装置地位

布设数量

/

主坝坝顶▽1739下游侧

5

5楼

▽1690m廊路内

4

5楼

▽1690m强震荡观测房内

1

4楼

▽1673m廊路内

1

3楼

▽1660m廊路内

1

1楼

▽1615m廊路内

1

电缆使用绝缘镀锌套管进行 ;。坝顶▽1739上增设的5个三分量力平衡加快率计均使用铸铝防护盒和防水接头进行 ;。并选取fora多通路数据采集仪进行数据采集。

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AC-73

 

 

AC-73传感器是一款为宽频地震监测设计的真正的机电系统三向加快率计,监测利用都必要高活络度的、牢固的传感器,且要求守护少,定期测试步骤单一。利用于宽频地震,天然地震,结构丈量和监测等。已通过中国地震局组织的地震监测专业设备定型。

 

fora

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结构健全和响应监测、天然和人为地震监测、环境振动测试、诱发振动监测和公告、仪器切合构筑规范、地震警报和安全 ;。

 

02

项目施工

在所有筹备工作就绪后,自6月1日起J9集团的项目工程师起头正式施工。施工内容蕴含13个强震荡观测台站的布设,此项工作分为三个部门:

  • 7楼坝顶1739米高度布设5个台站 ;
  • 5楼强震荡观测房地点廊路1690米高度布设5个台站 ;
  • 4楼1673米高度、3楼1660米高度、1楼1615米高度廊路内别离布设1个台站。

以及对旧观测台、原通讯电缆及观测间进行拆除和维建换新等工作。
 

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传感器电缆截取

传感器(三分量力平衡加快率计AC-73)电缆截取。依照前期踏勘丈量要求,别离对13个测点所需的电缆长度进行再次核实,每根12芯瑞士GeoSIG原厂电缆均留有15米左右冗余,确保从5楼强震荡观测房到各观测台站的电缆长度充足。

传感器电缆穿套管

凭据各观测台站截取的电缆长度,别离对其进行穿管处置。套管选用镀锌可弯曲金属管,表包玄色绝缘胶皮,并在套管衔接处用防水胶带加以防护。

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电缆布线

5楼1690米廊路的4个观测台站(另表1个8号台站在强震荡观测房内部,直接电缆衔接)直接沿原电缆走线贴壁(线管卡扣固定)汇聚到电缆竖井上方的桥架,进入强震荡观测房。

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4楼1673米高度、3楼1660米高度、1楼1615米高度廊路内的3个观测台站,通过电缆竖井往上走线,达到5楼1690米后,也进入统一桥架,最终进入强震荡观测房。7楼1739米坝顶的5个观测台站,则通过大坝楼梯间,打孔下穿(PVC管固定)到5楼1690米,通过桥架进入强震荡观测房。

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观测台站的传感器装置

传感器装置要求Y轴指向真北方向,用寻北仪逐个确定好装置方向,做好象征后起头装置。
 

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每个AC-73三分量力平衡加快率计均有12芯针脚,必要将上面拉到各观测台站左近的电缆进行压线处置后,衔接到AC-73的接线端子上,并用万用表测试连通性。AC-73通过M8单螺栓和三个调平螺栓进行固定。AC-73自身拥有IP65的防尘防水等级,无需出格防护。

5楼1690米廊路的4个观测台站(另表1个8号台站在强震荡观测房内部,直接装置在地表混凝土台面上),4楼1673米高度、3楼1660米高度、1楼1615米高度廊路内的3个观测台站均直接装置在原有的观测间内。

//廊路观测间内刷新前后对比
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/一楼1615米廊路观测间前后对比
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7楼1739米坝顶的5个观测台站,由于踏勘时原设计的安装点位装置了瓷砖面板,必要切割瓷砖,进行挖孔后打磨平坦,再装置AC-73,最后加上铸铝防护罩,地表结合处用防水胶处置,做必要的防水 ;すぷ。
 

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强震荡观测房内多通路数据采集仪fora装置

将13根进线电缆别离压线做好针脚后,衔接到fora的接线端子上。fora选取多路冗余供电,机柜内置2块50Ah蓄电池,并与占有3块100Ah蓄电池的UPS相衔接,再接入机房AC端。

 
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传感器观测间装置不锈钢门

5楼1690米廊路的4个观测间(另表1个8号台站在强震荡观测房内部,无观测间),4楼1673米高度、3楼1660米高度、1楼1615米高度廊路内的3个观测间,将原有铁皮门拆除,沉新装置不锈钢门。同时沉新装置7楼1739米坝顶因从楼梯间布线而拆除的窗户一扇。

//观测间刷新前后对比
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通讯光纤守护

fora选取网络通讯,通过光纤将数据别离发送至电厂的大坝安全中心和甘肃省地震局。其中电厂的大坝安全监测中心必要将原4楼机房搬至1楼,在4楼进行熔纤处置后,耽搁光纤通过楼顶下放到对面1楼新机房内。

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03

设备调试及运行

通过浏览器查看/批改多通路数据采集仪fora的配相信息。并进行触发、通路、传输服务器等职能设置。


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设置实现后,进行触发测试,下图为6号台站触发的了局示意图。


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由于坝顶1-5号台站装置在防护盒内,报答触发较作难题,下图为3号台站震荡实时波形。


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系统选用GeoDAS软件接管实时数据流,以及系统状态、日志等其他信息,并通过设置,将实时的加快率数据通过双沉积分转化为位移数据,经滤波后导入到GeoSMART实时结构健全监测软件中。从而实时显示频率组成、频率时程、反映谱、层间位移角等系统参数,并实现报警职能。

J9集团与瑞士GeoSIG深度合作,执行了多项结构和震荡监测项目,如大理市经开区高层构筑结构健全监测项目。在项目执行过程中,堆集了丰硕的装置调试及施工经验,综合思考各工程现实情况,保质、保量、保时实现各项工作。


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