1工程概況

土石壩填築料工程量大、種類多，傳統計量方式數據收集工程量大，準確性差。且上壩堆石 料需進行加水作業，以提高碾壓質量，常規方法是 在壩麵通過布設水管灑水或灑水車灑水，但會影響 填築正常進行且在灑水時與填築施工交叉作業存在 較大安全隱患。為了實現填築壩料智能計量稱重和 自動加水改善填築壩料工程特性，依托長河壩工程 對相關工程技術進行研究與應用。 長河壩水電站礫石土心牆堆石壩，最大壩高 240．0 in，壩頂長度502．85 nl，頂寬16．O nl，河床 覆蓋層深約80 in，大壩總填築方量約3 300萬m。

2.壩料計量稱重係統

2．1 壩料計量稱重係統介紹

傳統過磅稱量僅是單純地對填築壩料的稱重數據進行記錄，計量人員每班打印相應的過磅數據， 並根據數據向各運輸單位進行計量。計量員每次需 要進行大量的分類篩選工作，施工效率低，且相關 數據也僅是作為了計量依據，不能有效的進行分類 匯總進一步輔助項目管理。計量稱重係統主要針對 大壩填築的壩料實現稱重數據的自動收集、實時傳 輸、同步整理、以及異常數據信息預警等功能。

2．2數據收集實時傳輸

傳統方式需要依靠大量人員進行統計、整理才能得出受人為因素影響的數據，精確性大打折扣。 通過對無線傳輸技術研究，使其服務於施工作業麵 有關的數據，進行實時的數據收集及自動化傳輸”1， 方便管理人員對有施工作業有關的數據及時整理歸 存，並以數據結合視頻影像輔助指導完成有關調度 施工決策等。 礫石土心牆壩填築具有料種多、填築量大的特 點，所以地泵房麵對的是繁多的運輸車輛，不同地 點的料源和不同位置的卸料地點，從而產生大量的 過磅數據。以往的過磅數據全部依靠地泵員進行統 計整理，下班後交給後方管理人員，造成數據分析 的延後。為了解決這一問題，在傳統過磅方式的基 礎上，增加了信息傳輸。地泵房每過一車料，信息 在存儲至地泵房本機上的同時發送到後方共享電腦 上。後方管理人員 可以第一時間看到過磅數據，隨時對數據進行數據 分析和整理，從而對出現的問題做出及時處理。稱重數據實時傳輸的實現，減少數據收集的中 間環節，降低了可能出現錯誤的概率。同時在每個 地磅房加裝監控係統，對稱重車輛和值班員雙向監 控。當運輸車隊提出稱重車數有異常時，可以通過 調取監控錄像用於比對。 同時，獨立開發相關的統計分析管理軟件，通 過將稱重數據進行軟件的統計分析，計量管理人員 可以直觀的對違規稱重的數據進行自動提取、識別 和判定，有效的避免了車輛一車多卡、循環過磅等 的問題，確保了稱重信息的準確性。

2．3數據同步收集整理

係統開發前技術人員首先對計量稱重涉及的運 輸單位、發貨地點、收貨地點、壩料品名的邏輯關 係進行了梳理。係統開發 的目的是在圖中點擊關係中的任何一個點，係統會 將這個點上的關聯信息進行羅列。比如使用人點擊 了過渡料，並選取一個時間段，係統會總動羅列出 該料在哪個發貨地點供應了多少，在哪個收貨地點 接收了多少，哪家運輸單位運送了多少噸和多少車。 為確保稱重數據的完整性，係統預留手動輸入的接口，手動數據以excel表格的形式導人軟件中，數據 導入軟件中軟件自動與收集到的數據進行整合(特殊 情況下需要采用手工記錄的稱量數據)。數據查詢的

有發貨地點、收貨地點、運輸單位和品名，查 詢的要求是能按照條件查詢到每天、周、月的稱量 車數和過磅噸位的總和。運輸單位信息的錄入編輯

具有可修改性，可在基礎數據界麵進行編輯。

2．4異常數據預警

研究過程中發現一開始計量稱重係統由於係統 本身設計存在缺陷，主要因為係統識別車輛身份是 通過安裝在自卸汽車的駕駛室玻璃上的無線射頻卡 實現的。實際操作中若一輛車同時裝有2張不同的 射頻卡，稱重係統將識別2輛車的運輸重量。此外， 部分路段施工中檢查發現過駕駛員采取循環過磅騙 取計量成果的現象。通過將稱重數據進行軟件的統 計分析，計量管理人員可以直觀的對違規稱重的數 據進行自動提取、識別和判定，有效的避免了車輛一車多卡、循環過磅等的問題，確保了稱重信息的 準確性。異常數據分析的目的在於使用者在係統上設定 標準運輸時間和標準運輸噸位後，係統可以自動識 別收集到的過磅數據是否在正常的範圍內，並對地 磅的運行狀態進行動態監控。主要有以下幾方麵 要點：

(1)異常數據的分析主要是指單車運輸稱量數 據異常的判斷。使用者在係統輸入標準值後，係統 會根據標準值自動提取過磅數據的異常信息。

(2)係統對異常數據自動進行自動識別的同時， 還能夠將這些異常數據進行標識和保存。

(3)係統要有異常數據的提示功能，計量人員 進行窗口對識別的異常數據進行最終的閉合管理， 數據確為異常，計量員對異常數據進行刪除。數據 是特殊情況下造成進行閉合保存。

3.自動加水係統

3．1 自動加水係統介紹

填築壩料補水采用壩外式加水，研究設計了一 種築壩料自動加水係統。4，並已獲得專利授權。該 係統與壩料計量稱重係統有效綁定使用，係統通過 檢測車載無線射頻卡(RFID)自動識別地泵係統測得 的該車壩料重量，計算出適宜加水量，並利用液體 K8凯发登录入口傳感器及電磁閥控製水流開關，實現智能化加 水。係統能夠有效保證加水量，且實現自動控製， 結構簡單、安全可靠、經濟。

3．2

堆石料運輸車輛自動加水與監控係統應用 在土石壩填築過程中，上壩堆石料往往需要進 行加水作業。該係統通過在車輛上安裝射頻卡，可 讀取車輛編號、載重等數據，自動計算加水量，在 車輛進入加水區後，讀卡器根據感應的車輛信號， 實現自動加水的統計，並在電子顯示牌上顯示需加 水量、加水狀態等信息，並將數據收集至中心數據 庫內。通過在加水管路上安裝電磁閥門，可實現上 壩堆石車輛自動加水與監控，並統計加水係統過車 次數以及加滿水次數，計算加水合格率，若加水不 達標或加水未完成，司機和車輛不得離開加水區， 保證施工質量。

4結語

壩料智能計量稱重和加水係統是針對目前水利 水電工程施工現狀研究的，適用於快節奏、高強度 的施工過程管理。通過研究形成的主要結論如下：

(1)研究搭建了壩料計量稱重管理係統和自動 加水係統的集成平台，協同處理施工業務。同時實 現了數字化遠程操控，提高了工作效率。

(2)通過對壩料稱重計量係統數據的同步采集、 整理與異常數據信息的預警功能的深層開發，實現 了數據的實時收集與智能分析，縮短了管理路徑， 提高了過程管理響應速度。

(4)依托計量稱重係統可進行係統反算壓實方 的填築施工進度，實現了施工進度的實時過程跟蹤， 加強了過程管控。

(5)通過數據實時收集與整理，實現了關鍵數 據的快速分析，更有效輔助施工質量管理。

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