傳感器在大壩安全監(jiān)測(cè)中的發(fā)展與應(yīng)用

摘要:  本文闡述了在大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中用于傳感、測(cè)量、監(jiān)測(cè)的各種自動(dòng)化儀器及其傳感機(jī)理、優(yōu)缺   點(diǎn)、國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀。最后介紹了近年來(lái)的先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備及大壩監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵字: 大壩；安全監(jiān)測(cè)；傳感器

一、引言

    大壩監(jiān)測(cè)自動(dòng)化經(jīng)歷了從單臺(tái)儀器遙測(cè)、專(zhuān)用測(cè)量裝置、集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)到分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程，其發(fā)展與基于儀器設(shè)備的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展和進(jìn)步密切相關(guān)，而監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展是以所有監(jiān)測(cè)元件的迅猛發(fā)展為標(biāo)志的，包括從相關(guān)的傳感器、測(cè)量?jī)x器到轉(zhuǎn)換、處理、存儲(chǔ)、打印和分析設(shè)備的發(fā)展。

    眾所周知，大壩安全監(jiān)測(cè)儀器是人們了解大壩運(yùn)行狀態(tài)的耳目，它要能夠在惡劣環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠的檢測(cè)出大壩微小的物理量變化，所以在某些方面（如在測(cè)量精度、長(zhǎng)期穩(wěn)定性方面）與其它工業(yè)監(jiān)測(cè)行業(yè)相比，其要求更高、難度更大。從外部觀測(cè)的靜力水準(zhǔn)、正倒錘、激光準(zhǔn)直到內(nèi)部觀測(cè)的滲壓計(jì)、沉降計(jì)、測(cè)斜儀、土體應(yīng)變計(jì)、土壓計(jì)，其自動(dòng)化遙測(cè)都是建立在高可靠性的傳感器的基礎(chǔ)上。近年來(lái)，隨著大型水壩建筑的增多和高科技的應(yīng)用，大壩安全監(jiān)測(cè)正向一體化、自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展。

二、變形監(jiān)測(cè)

    變形觀測(cè)主要是監(jiān)測(cè)大壩本身及局部位置隨時(shí)間的變化，即確定測(cè)點(diǎn)在某一時(shí)刻的空間位置或特定方向的位移，可分為水平位移監(jiān)測(cè)和垂直位移監(jiān)測(cè)。目前，水平位移監(jiān)測(cè)自動(dòng)化主要采用垂線(xiàn)法、引張線(xiàn)法及真空激光準(zhǔn)直法；垂直位移監(jiān)測(cè)自動(dòng)化有真空激光準(zhǔn)直法和靜力水準(zhǔn)法，近年還出現(xiàn)了采用GPS或全站儀實(shí)現(xiàn)水平位移監(jiān)測(cè)和垂直位移監(jiān)測(cè)自動(dòng)化的例子。目前，在國(guó)內(nèi)工程中使用的新型步進(jìn)式變形監(jiān)測(cè)儀器 STC-50型坐標(biāo)儀、SWT50型引張線(xiàn)儀反映效果良好。

1、測(cè)垂線(xiàn)坐標(biāo)儀

    隨著傳感技術(shù)進(jìn)步，遙測(cè)垂線(xiàn)坐標(biāo)發(fā)展到CCD式和感應(yīng)式垂線(xiàn)坐標(biāo)儀。如采用差動(dòng)電容感應(yīng)原理的電容感應(yīng)式遙測(cè)儀，當(dāng)測(cè)點(diǎn)相對(duì)于線(xiàn)體垂直方向發(fā)生位置變化時(shí)，則差動(dòng)電容比值隨之發(fā)生變化，通過(guò)測(cè)量電容比，測(cè)出垂直方向的位移。電容感應(yīng)式坐標(biāo)儀技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量精度高、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好、成本低、防水性能優(yōu)越，適用于環(huán)境較惡劣的大壩。

    目前世界上具有研制并生產(chǎn)電容感應(yīng)式坐標(biāo)儀能力的國(guó)家僅有三個(gè)：法國(guó)TELEMAC公司研制生產(chǎn)的變磁阻式坐標(biāo)儀；意大利國(guó)家電力局與米蘭大學(xué)研制、SELL公司生產(chǎn)的TCE/03型變磁阻式坐標(biāo)儀；我國(guó)國(guó)家電力公司電力自動(dòng)化研究所研究院研制生產(chǎn)的電容感應(yīng)式垂線(xiàn)坐標(biāo)儀和武漢地震所研制的電磁感應(yīng)式垂線(xiàn)坐標(biāo)儀。

2、引張線(xiàn)遙測(cè)技術(shù)

    在直線(xiàn)型壩中用引張線(xiàn)法測(cè)量壩體的水平位移，其原理與電容感應(yīng)式垂線(xiàn)坐標(biāo)儀相同，區(qū)別僅在于測(cè)量的方向。因其設(shè)備簡(jiǎn)單、測(cè)量方便、測(cè)量速度快、精度高、成本低而在我國(guó)大壩安全監(jiān)測(cè)中起著很重要的作用。

    早期安裝在壩上的引張線(xiàn)儀，由人工來(lái)測(cè)讀標(biāo)尺上的水平位移，隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)已有步進(jìn)電機(jī)光電跟蹤式引張線(xiàn)儀、電容感應(yīng)式引張線(xiàn)儀、CCD式引張線(xiàn)儀及電磁感應(yīng)式引張線(xiàn)儀。僅南京電力自動(dòng)化研究院一家在現(xiàn)場(chǎng)安裝的遙測(cè)引張線(xiàn)儀就達(dá)1500套。但由于引張線(xiàn)裝置受環(huán)境影響較大，尤其是在線(xiàn)體較長(zhǎng)和溫度變幅較大的情況下，在北方（如豐滿(mǎn)、太平哨等工程中）己被真空激光準(zhǔn)直所代替；再者就是在采用引張線(xiàn)實(shí)現(xiàn)水平位移監(jiān)測(cè)時(shí)，要定期檢查線(xiàn)體及補(bǔ)充浮液，從而使“自動(dòng)化”受到一定程度的限制。

3、遙測(cè)靜力水準(zhǔn)儀

    基礎(chǔ)沉降、傾斜監(jiān)測(cè)是壩體的重要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。所以要求測(cè)量?jī)x器量程小、精度高、長(zhǎng)期測(cè)量穩(wěn)定可靠，國(guó)內(nèi)外在該領(lǐng)域都投入了較大的力量，開(kāi)發(fā)出了技術(shù)先進(jìn)、性能價(jià)格比高的產(chǎn)品。

   （1）國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的電容感應(yīng)式靜力水準(zhǔn)儀是與連通管配合用于測(cè)量各測(cè)點(diǎn)的垂直位移的儀器。當(dāng)儀器位置發(fā)生垂直位移時(shí)，通過(guò)采用屏蔽管接地改變電容的感應(yīng)長(zhǎng)度，以達(dá)測(cè)量的目的。 
   （2）武漢地震所研制生產(chǎn)的浮子式靜力水準(zhǔn)儀是利用差動(dòng)變壓器式位移傳感器對(duì)垂直位移進(jìn)行測(cè)量的，它在國(guó)內(nèi)使用較多，是一種測(cè)量精度和穩(wěn)定性較好的儀器。該儀器通過(guò)浮子上的鐵芯在傳感器的線(xiàn)圈中上下相對(duì)移動(dòng)而測(cè)出垂直位移。
   （3）步進(jìn)馬達(dá)式靜力水準(zhǔn)儀的工作原理是通過(guò)步進(jìn)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)絲桿垂直的上下運(yùn)動(dòng)，測(cè)出步進(jìn)馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)脈沖數(shù)以得知儀器垂直位移的大小。該型儀器由步進(jìn)馬達(dá)測(cè)針跟蹤液面，精度較高；不足之處是存在長(zhǎng)期高濕度環(huán)境下機(jī)械傳動(dòng)部件防潮的問(wèn)題及探針探測(cè)液位精度及探針腐蝕的問(wèn)題。
   （4）意大利SIS公司高精度水管式靜力水準(zhǔn)儀是通過(guò)渦流傳感器非接觸測(cè)量浮子的上下移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)垂直位移測(cè)量的。但由于測(cè)量范圍小、價(jià)格高而未在國(guó)內(nèi)運(yùn)用。國(guó)外還有水管式靜力水準(zhǔn)儀，是一種利用超聲傳感器自動(dòng)測(cè)量液位高度變化的儀器。
   （5）鋼弦式靜力水準(zhǔn)儀的原理是當(dāng)發(fā)生垂直位移時(shí)，圓柱形浮體上下移動(dòng)，通過(guò)圓柱體的弦式測(cè)力傳感器測(cè)出浮體上下移動(dòng)引起的浮力大小的變化而感知測(cè)點(diǎn)垂直位移的變化。該儀器測(cè)量范圍大、測(cè)量精度較高、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。

4、激光準(zhǔn)直測(cè)量技術(shù)

    真空激光準(zhǔn)直系統(tǒng)，是將三點(diǎn)法激光準(zhǔn)直和一套適于大壩變形觀測(cè)特點(diǎn)的動(dòng)態(tài)軟連接真空管道結(jié)合起來(lái)的系統(tǒng)，又稱(chēng)波帶板激光準(zhǔn)直。它由發(fā)射端設(shè)備（用一個(gè)激光源）、接受端設(shè)備、測(cè)點(diǎn)設(shè)備、真空管道和真空泵等組成。由于各測(cè)點(diǎn)設(shè)備均布設(shè)在真空管道內(nèi)，因此不受外界溫度、濕度等環(huán)境條件的影響，觀測(cè)精度大為提高，還可同時(shí)測(cè)得大壩的水平位移和垂直位移。真空管道波帶板激光準(zhǔn)直可進(jìn)行三維測(cè)量，能在惡劣環(huán)境下工作，它滿(mǎn)足了大壩變形監(jiān)測(cè)及時(shí)、迅速、準(zhǔn)確的要求。國(guó)內(nèi)已有東北勘測(cè)設(shè)計(jì)院科研所、朝陽(yáng)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究所、西北勘測(cè)設(shè)計(jì)院、電力自動(dòng)化研究所研制生產(chǎn)了該系統(tǒng)，并已在工程上運(yùn)用。但該設(shè)備也有局限性，即激光設(shè)備要求用于直線(xiàn)型、可通視環(huán)境，一般安裝在直線(xiàn)壩的壩面或水平廊道，對(duì)于拱壩、曲線(xiàn)壩則無(wú)能為力，所以有待于實(shí)現(xiàn)激光轉(zhuǎn)角來(lái)拓展其應(yīng)用范圍。

5、GPS技術(shù)

    GPS衛(wèi)星定位技術(shù)已對(duì)測(cè)量界產(chǎn)生了深刻影響，在國(guó)內(nèi)混凝土壩和土壩變形監(jiān)測(cè)中已開(kāi)始運(yùn)用。GPS接收機(jī)體積小、測(cè)量精度高，適合野外工作，在潮濕、多粉塵、炎熱或嚴(yán)寒的環(huán)境下也能長(zhǎng)期正常工作。該系統(tǒng)具有全天候、實(shí)時(shí)、自動(dòng)化監(jiān)測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，可用于大壩的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)位移監(jiān)測(cè)、振動(dòng)頻率測(cè)試和安全運(yùn)營(yíng)報(bào)警系統(tǒng)。GPS運(yùn)用于隔河巖大壩的變形監(jiān)測(cè)已多年，在 1998年 8月大壩蓄水至150年一遇的洪水水位期間，GPS監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一直安全可靠的工作，其抗干擾能力強(qiáng)、監(jiān)測(cè)精度高、數(shù)據(jù)分析處理及時(shí)，能夠快速反映大壩在超高蓄水下的3-D變形，不僅確保了大壩的安全，也成功地實(shí)現(xiàn)了洪水錯(cuò)峰，對(duì)防洪減災(zāi)起到重大作用。

三、滲流監(jiān)測(cè)

    土石壩變形方面出現(xiàn)的問(wèn)題，如迎水面和下游面的滑坡、塌陷、壩基的滑動(dòng)等，都是和孔隙水壓力變化密切相關(guān)的，其發(fā)生的原因也多半是由于滲流破壞引起的。因此，滲流監(jiān)測(cè)被認(rèn)為是土石壩安全監(jiān)測(cè)中的重點(diǎn)?；炷翂蔚臐B流監(jiān)測(cè)主要是揚(yáng)壓力、滲流量監(jiān)測(cè)。該類(lèi)儀器對(duì)長(zhǎng)期穩(wěn)定性要求較高。    

1、弦式儀器

    該儀器利用鋼弦振動(dòng)頻率隨鋼絲引力變化的原理，通過(guò)電磁鐵激振鋼絲，由磁鐵線(xiàn)圈感應(yīng)鋼弦振動(dòng)頻率得知鋼絲應(yīng)變。其一般采用進(jìn)口的鋼弦式滲壓計(jì)，這種儀器直徑較小，可以安裝在測(cè)壓管中，測(cè)值穩(wěn)定、精度及靈敏度高、飄移量較小且溫度影響可以修正。用測(cè)壓管進(jìn)行滲流監(jiān)測(cè)，有兩個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)：  

   ①人工比測(cè)和自動(dòng)化監(jiān)測(cè)可以同時(shí)進(jìn)行，并可以相互校驗(yàn)；
   ②萬(wàn)一放置在測(cè)壓管中的滲壓計(jì)損壞或性能較差，可進(jìn)行更換，不會(huì)影響繼續(xù)監(jiān)測(cè)。
   美國(guó)Geokon公司的振弦式儀器性能較為穩(wěn)定，4500S系列用于測(cè)壓管水位監(jiān)測(cè)效果較好，而帶通氣孔的4500ALV及4580系列振弦式儀器由于自身能平衡大氣壓，加之精確度較高、穩(wěn)定性好，可以滿(mǎn)足采用量水堰法進(jìn)行滲漏量監(jiān)測(cè)的需要。

2、壓阻傳感器

    壓阻傳感器用在硅半導(dǎo)體材料上制成的壓敏感電阻作為敏感元件，在水壓力作用下使做成橋路的半導(dǎo)體電阻因壓阻效應(yīng)而輸出電量，由此測(cè)出水壓的變化。由于壓阻傳感器靈敏度高、分辨率高、體積小，所以在大壩工程上的運(yùn)用步伐逐步加快。國(guó)家電力公司電力自動(dòng)化研究院生產(chǎn)的NYZ型壓阻傳感器已在多個(gè)工程中運(yùn)用。

3、滲流量?jī)x

    水位監(jiān)測(cè)除可采用高精度壓力傳感器外，國(guó)內(nèi)單位生產(chǎn)的浮子式水位計(jì)同樣能滿(mǎn)足工程需要。監(jiān)測(cè)滲流的儀器有管口滲流量計(jì)和多種型式量水堰滲流量?jī)x。量水堰滲流量?jī)x的浮子直接感應(yīng)堰上的水位變化，進(jìn)而求出流量。目前，在工程上應(yīng)用較多的是電容感應(yīng)式和步進(jìn)馬達(dá)跟蹤式量水堰儀。電容感應(yīng)式量水堰滲流量?jī)x測(cè)量范圍大、測(cè)量精度高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高。當(dāng)然，滲流量測(cè)量還可采用其它多種方案，如用高精度微壓計(jì)進(jìn)行量水堰水位監(jiān)測(cè)，或采用超聲波流量計(jì)等。一些不適宜用量水堰測(cè)量的滲流量可以采用翻斗式的遙測(cè)滲流量計(jì)，對(duì)于集水井的平均滲流量可采用集水井專(zhuān)用測(cè)控裝置及配套的水位傳感器測(cè)量，它能按設(shè)定水位自動(dòng)控制水泵抽水并給出大壩的總滲流量。

4、計(jì)算機(jī)層析成像技術(shù)

    計(jì)算機(jī)層析成像技術(shù)（CT：Computerized  Topography，）指在不破壞物體結(jié)構(gòu)的前提下，根據(jù)在物體周邊所獲取的某種物理量（如波速、X射線(xiàn)光強(qiáng)）的一維投影數(shù)據(jù)，運(yùn)用某種數(shù)學(xué)方法，通過(guò)計(jì)算機(jī)處理，重建物體特定層面上的二維圖像及三維圖像的技術(shù)。由于其能夠定量反映大壩內(nèi)部材料性質(zhì)的分布情況和缺陷部位，所以減少了儀器設(shè)備的復(fù)雜性并提高了大壩的安全度，同時(shí)對(duì)大壩內(nèi)部性態(tài)檢測(cè)、缺陷搜索和老化評(píng)判提供重要依據(jù)。所以意大利、日本先后將CT技術(shù)用于大壩性態(tài)診斷，有效地進(jìn)行了大壩安全檢查及工程處理效果驗(yàn)證。

四、應(yīng)力應(yīng)變及溫度監(jiān)測(cè)

    通過(guò)埋設(shè)在大壩內(nèi)部特定部位的儀器，如應(yīng)變計(jì)、測(cè)縫計(jì)、裂縫儀、滲壓計(jì)、揚(yáng)壓力計(jì)、溫度計(jì)等，對(duì)大壩的應(yīng)力應(yīng)變、裂縫、滲流滲壓及溫度等進(jìn)行持續(xù)自動(dòng)化觀測(cè)來(lái)計(jì)算拱壩的徑向應(yīng)力、拱向應(yīng)力和梁向應(yīng)力，這對(duì)于大壩的安全評(píng)判十分重要。目前差動(dòng)電阻式儀器(卡爾遜儀器)和弦式儀器廣泛地用于混凝土壩的溫度、應(yīng)力應(yīng)變、滲壓等監(jiān)測(cè)中。

1、差動(dòng)電阻式儀器

    利用電阻絲變形與電阻成正比的原理實(shí)現(xiàn)的該類(lèi)儀器因其防潮、長(zhǎng)期測(cè)量穩(wěn)定可靠、測(cè)試方法簡(jiǎn)單、絕緣要求低、防雷能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)、可兼測(cè)溫度而在國(guó)內(nèi)得到了較廣泛的運(yùn)用。針對(duì)該類(lèi)儀器內(nèi)阻低、儀器電阻變差會(huì)影響測(cè)值等難題，國(guó)內(nèi)工程技術(shù)人員創(chuàng)造了5芯儀器測(cè)量原理，使得儀器測(cè)量與電阻變差及電纜芯線(xiàn)電阻大小無(wú)關(guān)，實(shí)現(xiàn)了差阻式儀器的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)。

2、光纖傳感技術(shù)

    光纖傳感是用光導(dǎo)纖維來(lái)感受各種物理量并傳送所感受信息的技術(shù)。光纖傳感器自身不產(chǎn)生幅射、不發(fā)熱、不產(chǎn)生火花，且不受外界電磁幅射的干擾，可安裝在物體的表面或內(nèi)部，連續(xù)地對(duì)諸如應(yīng)變、應(yīng)力、位移、裂縫、孔隙壓力、溫度等狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。它以激光作載波，光導(dǎo)纖維作傳輸路徑來(lái)感應(yīng)、傳輸各種信息，可以替代高雷區(qū)、強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)或潮濕地帶的電子儀器。國(guó)外利用分布式光纖網(wǎng)絡(luò)溫度測(cè)量來(lái)確定大壩中的滲漏位置和用分布式光纖傳感網(wǎng)絡(luò)測(cè)定壩體混凝土中裂縫大小及位置等方面已有報(bào)道，國(guó)內(nèi)在應(yīng)用理論研究上也有了較快發(fā)展，針對(duì)大壩監(jiān)測(cè)研究的幾種光纖傳感系統(tǒng)已獲得專(zhuān)利權(quán)。光纖傳感器可布設(shè)成分布式網(wǎng)絡(luò)，具有許多傳統(tǒng)傳感器無(wú)法替代的優(yōu)點(diǎn)：

   （1）傳感和數(shù)據(jù)通道集為一體，便于組成遙測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)分布式監(jiān)測(cè)；
   （2）測(cè)量對(duì)象廣泛，適于各種物理量的觀測(cè)； 
   （3）體積小、質(zhì)量輕、非電連接、無(wú)機(jī)械活動(dòng)件，不影響埋設(shè)點(diǎn)物性；
   （4）通信容量大、速度快、靈敏度高，可遠(yuǎn)距測(cè)量；
   （5）耐水性、電絕緣好、耐腐蝕，抗電磁干擾；
   （6）頻帶寬，有利于超高速測(cè)量。

3、滲流熱監(jiān)測(cè)技術(shù)

    根據(jù)低溫和大量滲漏存在聯(lián)系，及溫度測(cè)值和抽水試驗(yàn)所得到的滲透系數(shù)間有很好的負(fù)線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)等事實(shí)，可以認(rèn)為溫度分布圖像可幫助發(fā)現(xiàn)滲漏較嚴(yán)重部位，有效實(shí)現(xiàn)滲流異常報(bào)警。目前壩體監(jiān)測(cè)中大多安置了測(cè)溫計(jì)，溫度測(cè)頭可放置在結(jié)構(gòu)物或地下一定深度只受氣溫年變化影響而不受氣溫短期變化影響處，發(fā)現(xiàn)溫度異常即可判斷存在滲漏。根據(jù)能量守恒方程、質(zhì)量守恒方程、滲流運(yùn)動(dòng)方程及初始條件、邊界條件、推導(dǎo)出有關(guān)計(jì)算公式、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算方法及程序后，就可以把溫度測(cè)得數(shù)據(jù)代入，得出定量描述壩及地基中的熱流和滲流場(chǎng)， 這樣通過(guò)分析溫度變化就能較準(zhǔn)確地估計(jì)其滲透性。此項(xiàng)技術(shù)在美、前蘇、瑞典等國(guó)己成功應(yīng)用。要在我國(guó)大壩監(jiān)測(cè)中推廣，重要的是根據(jù)具體壩的情況設(shè)計(jì)出合理的計(jì)算公式和數(shù)據(jù)處理程序軟件。

五、環(huán)境量監(jiān)測(cè)

    環(huán)境量監(jiān)測(cè)包括對(duì)水位、氣溫、降雨量等量的監(jiān)控，比如，用水位計(jì)測(cè)量大壩的上下游水位、溢流堰水位，用雨量計(jì)測(cè)量降水量，用溫度計(jì)測(cè)大氣干濕溫度等。銅電阻溫度計(jì)或長(zhǎng)春氣象儀器研究所HBW型鉑電阻溫度計(jì)目前應(yīng)用較好，其它環(huán)境量監(jiān)測(cè)儀器則可選水利部南京水利水文自動(dòng)化研究所的水文儀器，因?yàn)樵撍a(chǎn)品己在國(guó)內(nèi)外200多個(gè)工程中得到應(yīng)用，已出口美國(guó)、澳大利亞等國(guó)。

六、監(jiān)測(cè)新進(jìn)展

    隨著電子計(jì)算機(jī)、激光、GPS、空間技術(shù)、光纖傳感等高技術(shù)的發(fā)展，一些新的技術(shù)和設(shè)備引入了大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，比如用熱梯度面檢查可發(fā)現(xiàn)滲漏，用聲學(xué)裝置可發(fā)現(xiàn)裂紋，經(jīng)緯儀在確定自身位置后，可測(cè)出水庫(kù)邊坡的系列標(biāo)高；更為精確的全球定位系統(tǒng)可用于監(jiān)測(cè)位移；遠(yuǎn)程攝影可對(duì)暫時(shí)無(wú)法接近的大壩全貌進(jìn)行拍攝，也可監(jiān)測(cè)溢洪道或泄洪底孔安全，并對(duì)為防止遭受破壞而未經(jīng)許可不得進(jìn)入的附屬設(shè)施和控制單元進(jìn)行監(jiān)測(cè)；遙控機(jī)器人則可對(duì)水下的壩體、進(jìn)水口和壓力管道進(jìn)行檢查，而無(wú)需抽干水庫(kù)；光導(dǎo)纖維傳輸信號(hào)不但可以避免光照影響、電波頻率和電磁波的干擾，而且可以對(duì)光纖傳感器檢測(cè)到的壓力和應(yīng)力分布以及溫度在整個(gè)長(zhǎng)度范圍內(nèi)的變化以高精度傳輸。此外，一批應(yīng)用了新技術(shù)的設(shè)備也已開(kāi)始嶄露頭角，如滑動(dòng)微分儀、差分儀、延展儀、激光測(cè)距儀以及為了測(cè)量瀝青混凝土心墻變形的磁性?xún)x器等。

七、結(jié)束語(yǔ)

    目前，國(guó)內(nèi)外大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)隨著高科技的應(yīng)用，自動(dòng)化程度有了很大的提高。其中，基于總線(xiàn)結(jié)構(gòu)和單板結(jié)構(gòu)的測(cè)控裝置使得測(cè)控系統(tǒng)在監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確度、穩(wěn)定性、可靠性、通用性及簡(jiǎn)易性等方面都有了大幅提高。在幾何學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)仿真等多學(xué)科、多領(lǐng)域的融合下，大壩觀測(cè)技術(shù)將向一體化、自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展。