摘要：大坝运行安全信息化建设，有利于大坝业主、大坝主管单位和大坝运行单位及时掌握第一手的大坝运行安全信息，全面系统地了解大坝的运行状态，及时预测发展趋势，及时分析、发现大坝在洪水、地震等关键时刻的性态和安全程度，为运行调度、防洪度汛、防灾减灾提供依据，为切实履行大坝安全主体责任，保证大坝运行安全，保障水电事业安全可持续发展创造条件。
关键词：大坝；安全监测；信息化管理
0、引言
大坝运行安全信息化建设，是推动大坝安全监督管理手段创新、提升大坝安全监督管理水平、提高大坝安全监督管理效率和效能的重要途径和技术手段。通过信息化建设实现大坝运行安全信息的远程采集、报送、分析、评判，可以及时快速对大坝运行安全进行评估评价、预测预警，为企业各级管理机构实时掌控大坝运行状况、对各类突发事件及时作出应急响应创造条件。通过信息化建设，实现大坝安全信息的远程报送，可以为各级政府、安全监管机构监督大坝运行安全提供及时准确、稳妥有效的技术支持和决策依据，为政府监管机构施行“非现场监管”奠定技术基础。
1、我国大坝安全监测的发展现状
我国大坝安全监测信息化管理的发展速度与西方国家相比是相对更快，但也存在发展不均衡的问题，主要表现在两个方面，一是大部分大坝均建立有自动化安全监测系统，甚至有的大型大坝还积极的引进和研发了人工智能，但由于管理条件不成熟、不全面、不到位等使得大坝安全监测信息化管理被长期限制在相对落后的阶段；二是将绝大多数工作投放到混凝土坝的建设上，使得大坝安全监测技术的研发与管理相对滞后。据相关统计发现，水利工程领域中，外国土石坝的应用占比与目前我国土石坝应用情况相似，目前我国拥有水库大坝接近10万座，其中95%以上为土石坝，且以上世纪80年代修建的居多，同时我国也是世界上拥有200米级以上大坝（如三峡大坝、葛洲坝）最多的国家（详见表1）。值得注意的是虽然近10年来我国对诸多大坝进行了除险加固，但水库大坝数量多，土石坝多，出险的几率也随之递增，故安全监测的价值也就不言而喻了。值得庆幸的是，无论从宏观角度来看（世界范围内）还是从微观角度来看（我国国内），大坝安全监测技术和理论水平依旧处于不断提升的阶段。
表1 世界范围内＞200m级大坝数量统计对比
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2、大坝安全信息监控系统的设计
2.1设计成果管理
对大坝建设运行的不同阶段信息进行管理，能够保证大坝的设计资料、变更资料、地址资料等相关的信息内容得到合理的控制，确保整个系统建设水平得到全面提升，而且在设计的过程中还能够对不同的数据资料信息进行调整、输入、查询和下载，保证工程管理更加全面。
2.2监测实施管理
在数据监测的过程中，通过利用管理合同结算等方式能够实现全流程控制，其中监测实施系统的主要功能能够对大坝运行建设期间产生的各种资料进行调用查询等，而且也能够确保大坝监测实施的效果。
2.3监测数据管理
大坝的监测数据管理能够有效的对各种数据库内的数据信息进行优化整合，通过利用监测数据采集的方式，对数据进行全面的审核，并且保证成果的输出生成自动文档可以提高数据整理的效果，而且还能够实现数据信息挖掘，对潜在的安全隐患进行全面的判断。信息管理在大坝施工的过程中能够对混凝土浇筑信息、水文气象信息等相关的地质环境进行综合的评估，确保整个系统的功能得到有效控制，而且还能够对混凝土浇筑信息、地震信息等进行综合的调用，一旦出现问题能够及时找到关键原因。
3、大坝安全监测系统的功能
3.1监测数据采集
安全监测系统主要通过采集大坝监测传感器的电压和输出频率等信息来完成水库大坝安全监测数据采集。
3.2数据通信和资源共享
大坝安全监测系统一般设置有中央控制室。中央控制室可以与各个监测子单元进行数据通信并对其进行控制，并且安全监测系统可以共享所收集的信息给其他系统。
3.3数据维护和管理
大坝安全监测系统能实时监测大坝内部的情况，并进行数据的基本录入以确保数据的完整性并保证数据的安全。在查询过程中，您可以更清晰地查看数据并确保每个数据的完整性。
3.4数据重组和分析
大坝安全监测系统能将采集到的数据进行计算和重组，便于监测人员进行数据分析。
4、大坝安全监测的信息化管理与应用
4.1监测成果展示
通过利用监测信息化平台，能够对监测成果进行全面的展示，通过三维图技术、传感器技术和高分辨率显示技术可以对大坝的运行状况构建一个仿真模型，而且也能够实现三维化和可视化的特点，通过利用人工智能技术、仿真技术、计算机网络技术等，可以对整个大坝的安全运行信息进行分析，实现三维立体展示，而且还能够对大坝可能出现的发展变化趋势进行综合判断，确保对大坝的控制实现可视化，通过利用虚拟仿真技术还能够对大坝水位的升降变化情况进行演示，为技术人员提供专业化的管理方案。
4.2分析评价以及预警系统
在大坝安全监测的过程中，将统计模型、预测模型、确定性模型等专业数据模型与各种安全监控软件进行深入融合，并且结合巡视检查的整体情况，对大坝整体的工作特点进行综合评估，能够出具含图像表格数据的监测报告，让相关的预警信息更加的直观，使防范大坝安全事故的效果得到增强。
4.3积极引进、开发和利用信息化管理软件
信息化管理作为一种有效的管理手段，它对提升大坝安全监测管理水平、理顺大坝安全监测内部机制、增加大坝安全监测盈利和降低大坝安全监测成本等方面都有良好的作用，特别是在当前信息技术高度发达的社会中，大坝安全管理除了要积极引进与运用大型的现代化信息监测设备外，还应积极引进、开发和利用中、小型信息化管理软件。在当前水利工程信息化管理中由于运营成本较高和资金投入不足等问题的出现，使得大坝安全监测中的信息化管理与相关设备的运用面临较大问题，因此可以适当的引进、研发和利用中、小型信息化管理软件，确保大坝安全监测信息化管理系统的稳步健康发展。在积极探索信息化发展的同时，为大坝安全监测的无人化操作与运行积累相应的理论基础与实践经验。
4.4完善管理体制
在大坝安全管理过程中，始终坚持信息化管理体系不动摇，明确各部门和单位的职责，进一步完善大坝安全监测信息化管理制度，根据大坝管理的实际需求与国家水利发展战略相结合，健全大坝安全监测监督制度和管理审查制度，将提高企业效率和增强企业竞争力作为大坝安全监测信息化管理的目标，在培养和发展以计算机为主的信息化人才战略的基础上积极推进智能化工具的研发与运用，最终实现以适量投入获取最佳效益的经营目标。
5、结束语
国家能源局大坝中心将进一步加强大坝安全信息化建设和安全在线监控的管理工作。目前正在研发利用互联网技术、地理信息技术、三维数字化技术、物联网技术、移动通信技术、卫星通信技术等最新成果，开发新一代基于云服务的可视化、专业化、智能化全国水电站大坝安全远程在线监控和应急管理信息平台，将实现全国电力行业各个运行水电站大坝日常管理和突发事件信息的报送、传输，促进国家能源局及各派出机构、大坝中心、电力企业等多层次、不同对象的大坝安全信息的互联互通、会商决策、应急指挥和调度，持续、有效推进信息化建设和在线监控工作。
参考文献：
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