数字黄登大坝混凝土温控智能监控系统的开发和应用

摘要

黄登水电站碾压混凝土重力坝坝体高度203m,是目前最高的碾压混凝土重力坝;大坝混凝土浇筑方量大,施工强度高,混凝土施工仓面大,水温和气候条件恶劣,坝体温控防裂难度相当大.混凝土裂缝产生的原因复杂,主要为结构、材料、施工等方面,其中一个重要原因是信息不畅导致措施与管理不到位,即信息获取的"四不"一不及时、不准确、不真实、不系统;此外,温控施工过程的"四大"问题不好控制,即:温差大、降温幅度大、降温速率大、温度梯度大,最终导致混凝土裂缝的产生.为了解决"四不"控制"四大",采用信息化、自动化、智能化技术手段,建立了个性化理想温度控制曲线模型、温度和流量预测预报模型、温控效果评价模型、开裂风险预警模型等在线实时分析模型,开发了全坝全过程仿真分析关键技术与程序,开发了普适、稳定和高精度的自动化监测和控制的仪器和设备,研发各软件功能模块和子系统,并集成为一个完整的数字黄登大坝混凝土温控智能监控系统,实现了海量温控及相关要素的全面、准确、及时的自动化采集,实现了海量温控信息的自动化分析、评价和预警报警以及干预措施决策支持,实现了全坝"无人工干预"理想化智能化通水冷却,提高通水冷却施工质量的同时降低了施工差错率.该系统对黄登水电站大坝温控信息进行动态高效地集成管理和实时控制分析,具有实时性、连续性、自动化、智能化等特点,对大坝温控施工过程的各个环节进行有效管理,实现施工在线实时监测和反馈控制,可以有效的解决"四不"控制"四大",从根本上达到混凝土温控防裂的目的,提高黄登水电站建设质量和信息化管控水平.