技术简介
1、技术来源
90年代后，随着计算机软硬件及网络通信技术的高速发展，出现了许多Windows环境下的大坝安全监控信息系统。该类系统已经成功应用于国内的数十座大坝工程，但均以数据采集和管理为核心，缺乏有效的综合分析评价的功能。近几年来，一些科研院所开始开发具有综合评价和辅助决策功能的大坝安全监控专家系统，在此类系统中，将人工智能技术引入大坝监测数据的处理和分析评价，通过工程中的应用，均取得了一些科研成果，但实用性仍存在不足。
为了达到高效、准确分析工程监测数据，满足工程安全分析的要求，我公司经多年潜心研究，开发了“水利水电工程安全监测智能化数据管理分析及决策支持系统”，本系统由“自动化数据采集”、“综合管理分析”、“模型管理分析”、“综合分析推理”和“web信息发布”5个子系统组成。其技术水平已超过了国内同类软件系统产品，具有开放的自动化采集接口、灵活的体系设置、全面实用的分析方法及实用的综合分析评判功能，并成功应用于多个水利水电工程。
同时，针对国内工程变形监测自动化程度低，MCU采集精度差、功能单一、接口协议多样等问题，开发了智能化数据采集系统，分别为DB3200型真空激光准直测坝变形系统、DB4000型多功能数据采集装置、DB1220A型CCD垂线坐标仪、DB2220A型CCD双金属标仪等自动化数据采集设备，为系统前期监测数据快速、准确获取及后期观测数据可靠性分析提供了基础。
本系统拥有发明专利1项、实用新型专利2项、计算机软件著作登记权5项，水利部科技成果鉴定结论为国内领先。
2、技术原理
其系统基本功能为：
（1）准确、快速地进行自动化数据采集、传输，向有关单位和人员的技术决策提供可靠的数据、信息和分析评判成果。强化系统数据处理分析和预报反馈的能力，特别是解决安全监控实际问题的能力，围绕工程建筑物安全稳定评判的关键性技术问题：如：土石坝坝体的沉降和稳定，坝体、坝基的渗漏和渗透破坏，沥青混凝土心墙的稳定和渗漏，土石坝坝后浸没等，提供更多辅助决策的支持。
（2）操作灵活、快捷、方便。系统具有良好的人机对话环境，良好的视图设计和绘图功能，支持图形、表格、文字等各类信息的显示、输出，支持分析人员交互式完成综合分析推理。系统具有傻瓜式人工智能和技术决策特点的网络安全监控系统。
（3）具备数据整编、常规分析方法、各类图表输出等功能，满足规程规范要求，保证了分析结果的可靠性、合理性，提高了报告编写效率和质量。
（4）实现通用性和特殊性的有机结合。在有针对性的解决特有工程问题的同时，系统满足通用性要求：严格依据我国水工建筑安全管理、检查、监测有关的规程、规范的规定，参照国内外有关安全监控、管理的成果和经验。
（5）根据使用对象的功能需求不同，系统进行了严格的安全控制及功能划分，在确保数据安全的前提下，为不同级别用户开放不同的功能模块，可以保证系统能按使用单位的需要进行功能的定制，使系统具有更高灵活性、实用性及可推广性。
3、技术特点
本系统是一个集现代自动化测控、计算机、软件工程、水工监测和人工智能等技术为一体的高科技集成网络系统。系统功能完善、技术先进，运行稳定，自动化采集系统定时、实时采集数据精准；系统分析项目齐全、分析结论合理，各类报表格式满足规范要求。解决了监测自动化数据采集，简化了资料整编分析工作，不仅面向基层的工程技术人员，而且满足技术管理决策的人员的需求，可向相关人员提供方法、模型、建筑物安全评判和综合推理分析评判和辅助决策等多方面支持，软件本身和成果报告已经在技术管理和技术决策活动中发挥作用，为工程稳定运行提供了大量资料数据，为决策者提供可靠的决策依据。
技术指标
DB3200型真空激光准直测坝变形系统
精度：±0.05mm；
分辨率：0.01mm；
采样时间：≤1s/点。
DB4000型多功能数据采集装置
可采集传感器类型：振弦式、电阻式、电压式传感器；
通讯方式：RS-485；
波特率：1200、2400、4800、9600；
采集速度：一个通道采集一次约23s。
DB2220A型CCD双金属标仪
量程：50mm；
精度：±0.05mm；
分辨率：0.01mm；
采样时间：≤1s/点。
DB1220A型CCD垂线坐标仪
量程：两向均为48mm；
分辨率：两向均为0.01mm；
全量程非线误差：两向均为≤0.10mm；
采集速度：两向均为2s+(1s～250s)；
通讯总线：RS-485。
技术持有单位介绍
中水东北勘测设计研究有限责任公司（简称“中水东北公司”）是于2002 年12 月由国家经贸委、水利部、建设部等五部委批准的水利水电勘察设计行业的转制企业，前身为1953 年成立的水利部东北勘测设计研究院。
2009年，水利部以我公司为依托组建水利部寒区工程技术研究中心，开展寒区水利工程技术研究与开发，为寒区水利工程的勘测、设计、施工和管理提供技术支撑。2010年，公司被认定为高新技术企业。公司拥有水利水电勘察、设计、咨询、电力、监理、造价、工程总承包以及建筑、市政、环保、交通、通讯等行业的甲级设计资质。是持有国家行业主管部门核发的40 余种专业和20 余种资质证书、并拥有对外经营权的科技型企业。
公司拥有精湛的专业技术队伍，近千名专业技术人员中，教授级高级工程师占6.8%，高级专业技术职务占48.2%。拥有省级设计大师7 名、勘察大师2 名、省级青年建筑师1 名、省级青年设计大师2名，国家首批“新世纪百千万人才工程”国家级人选1 名，享受国务院政府特殊津贴人员7 名。
半个世纪以来，共承担了国内外水利、水电、建筑、市政、交通、通讯、化工、环境等工程的规划、勘测、设计、评估、监理、咨询以及工程总承包、技术服务等项目近500 余个，其中水利水电项目水库总库容达近680 多个亿m3，水电站装机总容量近10000MW。十年来，获国家、省部级共200 余项，并获得国家专利30余项。
应用范围及前景
本系统的编制符合国家现行安全监测相关技术规范及大坝安全有关的管理规定；采用了先进的编程语言及技术，结合工程实际、安全可靠、可扩充性强， 满足监测数据自动采集、整编、分析、模型预测及智能推理等安全监测全过程的功能要求。
本系统已在尼尔基水利枢纽、南水北调、蒲石河抽水蓄能电站、哈达山水利枢纽等十数个工程中得到成功应用，实现了对监测数据的自动采集、整编及分析，实时、精确地监测和馈控了工程安全运行状况,为使用单位及上级有关管理部门对工程安全状况做出准确而高效的评判及决策提供了可靠依据,充分发挥了工程的发电效益、防洪效益、灌溉效益及民生水利效益,为电站的正常运行提供了有效支持，创造了显著的社会与经济效益。经过在国内十数个大型水利水电工程中的成功应用，系统获得了使用单位的一致肯定，已成为使用单位安全监测管理人员必备的工作软件。目前，系统前期的科研与开发工作已经结束，后期进入了推广阶段，市场价格较前期相比具有更加良好的推广优势。
该系统以促进国内大型水利水电工程安全监测技术水平的发展与提高为目标，其研发成功并完成推广与实施对于国内大型水利水电工程安全监测技术水平的发展与提高具有重要的意义。系统应用的主要技术已达到了同期国际先进水平，在技术创新方面有公认的突出成就，提升了工程管理单位发现工程实际问题与解决工程实际问题的能力，促进了国内安全监测技术水平的发展，对推动水利水电行业技术发展具有重大影响。