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重大工程监测 风险评估 项目技术骨干

地震安全监测与评估系统

围绕重大基础设施的地震监测、响应分析和震后评估,开展监测方案设计、数值分析、现场实施与平台接入。三项代表工程共同覆盖从现场踏勘到系统集成的完整技术流程。

参与范围
13 项重大工程
代表工程
变电站、火电厂与海上升压站
技术主线
监测、分析、评估与集成
项目进展
9 项系统验收投运

01

全链条技术工作

三项代表工程的工作内容相互衔接:从工程对象与现场条件识别开始,完成监测系统方案和设备布设,结合有限元模型与动力时程结果识别关键响应,再将风险评估结果接入现场系统。不同对象共享分析主线,测点布置与评价指标则根据设施功能和结构特点调整。

  1. 01现场踏勘
  2. 02监测系统设计
  3. 03有限元建模
  4. 04动力时程分析
  5. 05风险评估
  6. 06安装调试
  7. 07平台集成

02

750 kV 变电站监测与评估

以张掖 750 kV 变电站为试点,衔接地震动输入、现场监测、设备时程分析、系统功能量化与风险分级。监测系统采集自由场地、电气设备及杆塔母线响应并回传评估平台;设备应力和位移响应用于识别损伤,震后正常供电容量和重要负荷供电能力用于判定风险等级。

张掖750千伏变电站的监测系统现场安装、地震风险评估平台和监测数据回传
图 1 监测系统现场安装、风险评估与数据回传
张掖750千伏变电站的实测数据实时分析、损伤设备定位和应急评估指标体系
图 2 实测数据实时分析与应急辅助决策

该案例把现场地震响应直接接入设备损伤和供电功能评估,使监测数据能够支持震后风险分级与应急判断。

03

1200 MW 大型发电厂监测系统建设

项目面向丰镇火电厂三期 2×600 MW 直接空冷机组。经过两次现场踏勘与调研,选取锅炉厂房、空冷岛和自由场地作为监测对象,在不同标高布置振动测点,并将现场采集设备接入控制中心。系统于 2024 年完成安装、调试和验收。

1200兆瓦火电厂试点项目及地震监测系统现场安装与运行界面
图 3 火电厂地震监测系统现场安装与运行

系统实现多通道振动信号的实时采集、稳定传输、波形显示和自动存储,形成从现场布点到平台运行的完整交付。

04

300 MW 海上升压站监测与抗震分析

江苏滨海南 H3 海上风电场包含 75 台 4.0 MW 风机和 1 座海上升压平台,总装机容量 300 MW,升压站离岸约 36 km。项目围绕加速度、振动、动态应变和倾角形成监测方案;相关海上升压站性能分析工作采用有限元建模、模态校准与动力时程分析,识别结构响应和薄弱部位。

300兆瓦海上升压站试点项目、现场安装与动态应变监测技术标准
图 4 海上升压站监测方案与现场安装
300兆瓦海上升压站精细化有限元模型、动力特性与地震响应计算
图 5 海上升压站精细化有限元模型与地震响应

监测方案聚焦主要传力路径,动力时程结果显示首层 X 向最大层间位移角为 0.00422,超过 1/250 限值,指向首层横向刚度薄弱环节。

05

其他重大工程应用

除三项代表工程外,项目还覆盖大型水电工程、文化遗产与跨河桥梁等对象。不同工程沿用“监测输入—结构或系统分析—风险判断”主线,再结合对象特征调整建模、监测与评价方法。

  • 白鹤滩水电站坝体与场地三维有限元建模
  • 三星堆新馆地震监测方案设计
  • 凤凰黄河特大桥光学监测与风险评估
  • 新疆卡拉贝利水利枢纽系统功能风险评估
白鹤滩、三星堆新馆、凤凰黄河特大桥和新疆卡拉贝利水利枢纽的工程应用
图 6 其他重大工程监测与风险评估应用

系统功能仿真将部件损伤映射到工程使用功能,可进一步定位控制整体风险的关键部件。

06

项目总结

工程覆盖
参与白鹤滩水电站、三星堆等 13 项重大工程的地震安全监测与评估
重点工作
负责 750 kV 变电站、1200 MW 火电厂及 300 MW 海上升压站的完整技术流程
技术接口
贯通现场监测、有限元与动力分析、风险评估及平台集成
工程交付
推进 9 项监测与评估系统完成验收投运