大坝安全信息管理系统的优化设想及应用论文

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  经纬度测定仪( 全站仪) 以及水准仪是测量大坝变性监测数据变形点的水平位移和垂直位移的,其中水平位移测量的方式包括边角交会,极坐标和前方交会等,垂直位移的测量方法常常包括复合水准路线和闭合路线等。测量所得的数据将会保存在仪器当中,当结束测量后,还需要将仪器和计算机连接,并用专门的软件读取测量所得数据。在读取数据过程中,软件的使用对于保持数据的完整正确具有重要意义。

  本文就将来探讨一下变性监测数据处理存在的问题,并针对这些问题,提出一些关于改进,应用大坝安全信息管理系统的措施。

  1 变形测量数据存在的问题。

  1. 1 不能有效地进行数据管理。

  目前许多水电站使用专门的测量软件进行数据的测量计算,专门的软件读取数据,但是每次测量所得的数据都是用文件的形式去保存。这样做的弊端便是很难进行数据的管理,且更新数据的过程较为繁琐。

  众所周知,现代是个信息化爆炸的时代,上一秒的数据和下一秒的数据或许都会不同,测量出的数据如果不能够进行管理,并且得到及时的更新,对于使用者的影响是巨大的。尤其是关乎安全性的数据,更需要及时反馈到管理者的手中,才能帮助其做出正确的决断。因此当前的变形测量数据存在管理方面的问题。

  1. 2 计算结果有偏差。

  在使用测量计算软件的时候,有些软件需要事先计算方向的测回平均值,对边角进行改正计算,然后再将计算测量值输入软件当中进行平差计算,有些测量软件是直接读取原始文件数据,并同时计算测回平均值,边角改正值和平差值。在边角交会值计算过程中,软件系统一般不会提示闭合差的情况,导致粗差分析出现偏颇,如在闭合差最大时最小二乘法平差结果会出现偏差。因而当前的变形测量数据还存在计算结果处理不精准的问题。

  2 大坝安全信息管理系统改进设想。

  2. 1 对测量数据管理问题的改进。

  以往的大坝安全信息测量数据都是通过软件读取数据,改进后的大坝安全信息数据是通过专门的测量仪测量数据并采取人工输入的方式处理数据。通过建立专门的安全信息数据库,可以实现对数据的存储,在数据库里,所有的原始记录数据都能够得到很好地存放,而计算各类数据的各个参数,例如边长的加常数,乘常数和水准尺的每米直长改正等,以及工作基点的坐标和高程等,也将在数据库得到存放,从而帮助管理人员进行计算。计算得出的变形数据可以同其他的测量数据一样在存储库里进行查询,报表制作,过程线绘测等操作。

  通过对测量数据管理系统的改进,可以避免数据的丢失,重复累赘。而且相对于文件形式的保存管理,改进后的管理系统管理起来更方便,管理人员的专业性要求也较之以往更低,对特定人员的依赖也更小,因此在交接工作的时候可以避免工作连续性中断的问题。再者,对于测量处理的数据有所疑问的时候,运用新的信息存储处理系统可以很方便地进行查询,浏览以往的原始数据,并且对测量的过程进行查看,如果发现测量值确实存在偏僻,还可以重新进行计算,并且将改正结果输入数据库进行更正。最后,改进后的测量数据管理系统还可以实现让变形量和其他数据一起在数据库里进行查询,报表制作,过程线测绘的目的,使用者可以根据所绘制的过程线图对数据的变化进行观测,从而对数据的变化情况有一个大体了解。

  2. 2 对测量计算结果处理等的改进设想。

  人工计算测量的原始数据存在着许多的问题,例如测量精准度不高,出现错乱,错漏等现象,或是计算用时较长,难以进行验算等。因此要改进测量计算结果,则需要将测量的计算方式由人工计算改为机算,使用机器计算的优势显而易见。首先,测量所得的原始数据和测量方式,所需要参考的参数,计算公式都在计算机里,计算机的运行速率比人高,而且计算机的出错率低,精准度高,最后,计算机可以同时处理大量的数据,大大提高计算的效率。目前,常用的平面监测方法中前方交会法,边角交会法,极坐标法。

  其中极坐标法没有多余的测量值,不存在闭合差,平差,因而不需要再进一步进行计算,大大保证了计算的准确率。边角交会法则有两个多余的测量值,可以直观地按照极坐标法测量位移点的坐标闭合差,同时校核工作基点间的边长变化情况,这样在检测观测精度的同时,可检测工作基点的稳定情况。

  对测量计算结果处理系统进行改进之后,在进行边角交会值的计算时,可以为其提供坐标闭合差的结果,还可以用工具对基点间的边长和工作基点坐标计算的边长值进行比较,从而计算出坐标的闭合差。而在闭合差趋于极限的时候,运用小二乘法进行平差计算得出的结果会出现偏颇,因此需要在计算之前先进行粗差分析。

  3 大坝安全信息管理系统的改进应用。

  3. 1 关于数据管理的应用。

  原始数据管理系统是依靠文件进行数据储存,存在着一定的管理问题,比如难以对数据实施管理,很难保证数据的及时更新等,改进之后的数据管理系统增设了变形数据管理模块,从而能够完成从数据入库到计算处理的整个过程,并可以向用户提供更为专业的精度分析,粗差定位分析,通过多种可能组合进行查询统计,使得用户能够变形测量结果进行观测分析。通过改进,数据管理系统中原始数据可以通过人工录入或者是文件导入的方式,录入或者导入库中,并在原始数据库中按照测量线路和测量周期进行数据的保存,从而方便了之后对数据的查阅和更正。

  3. 2 关于数据计算的改进应用。

  传统的数据计算存在着数据计算精准度低,对于一些存在多与测量值计算且该测量值会影响数据准确性的数据来说,该测量值的计算更加重要。比如在闭合差过大的时候,运用小二乘法计算出来的数据就会有所偏颇。对计算机或是其他的计算机器进行初始的配置之后,软件能够对数据进行大量精准计算,不仅节省了人力物力,还能够考虑到测量的方方面面,从而确保数据的完整正确性。其中进行测量的数据包括各个测回值的平均值,边长的气象改正值,常数改正值,改平值,投影以及水准尺长改正,边角交会的 X 坐标,Y 坐标,工作基点和三个闭合差等。通过对这些数据进行处理,所计算处理的数据还能得到改正,使用者也能根据此对数据进行前后对比,对各类数据进行分析对比,其中重点数据还能使用不同颜色的方框,数字为使用者进行标注,从而方便其更好地发现数据中存在的差别,并根据此进行误差分析等数据分析。

  3. 3 关于数据查询改进应用。

  由于所有的数据都保存在数据库当中,可以很方便地对数据的历史记录和测量过程等信息进行查阅,追溯以往数据录入记录,可以很方便地对数据的正确性进行检查,并对其进行重新计算。其中查询数据有两种方式,其一是以观测点为主线查询各次的观测值,坐标以及闭合差,其二是以观测的方法为主线查询原始的观测数据。通过对数据查询的改进,数据丢失的问题将能够得到极大的改善,数据的正确性也能够得到保证。

  总而言之,变形测量的特殊性决定了总会有一定比例的数据会超出精准度的要求,导致数据计算的结果与实际结果之间出现偏差,因此返回去查询计算是提高数据精准度的一个重要途径。大坝安全信息管理系统改进就是要改进其数据管理储存库,使得数据的保存管理,查询,计算处理等各个环节的方便性,精准度都有所提高。再者,由于变形测量数据的专业性质,软件能够提供更多的专业性的帮助,从而使得技术人员能够更加方便地对数据进行测量评估,大大提高了应用效率。

  4 结束语。

  综上所述,大坝信息安全管理对于维护大坝安全具有重要的意义,通过改进大坝安全信息管理系统,可以完成从数据入库到对数据进行计算统计处理的各个环节。改进要点就是要增设变形数据处理系统,将传统数据的文件储存方式改为文件导入或者人工录入的方式,从而提高对数据录入中更新,改正,查询等各方面管理的效率。再者,还要提高对数据处理改正的效率,提高存储数据的正确性,比如对边角交会值的测定及改正,各类测量方式多余测量值的改正等,从而让数据的使用者用得放心,用得安心。

  参考文献。

  [1]赵斌。 大坝监测数据自动整编模块[J]. 水电自动化与大坝监测,2002,26( 4) : 45 - 47,51.

  [2]钱小刚,蒋波,陈健等。 大坝安全信息管理系统改进与应用[J]. 水力发电,2014,40( 8):25-27.

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