国家电力公司于2001年8月23日～8月25日，对我院承担的“大坝安全监测系统研究”项目，进行了验收，该项目共分三个子题目：

子题一：电荷耦合器件垂线仪研制

位移是大坝监测的主要参数之一。垂线仪是监测混凝土大坝位移、倾斜的重要仪器。
目前，测量混凝土大坝位移一般采用差动电容式、步进电机式、变磁阻感应式等原理的垂线仪。这些仪器的准确度、速度、可靠性和重复性等均受到其测量原理的限制，不尽如人意。
电荷耦合器件（Charge Couple Device，简称CCD）线阵列是一种高分辨率的一维图像传感器，固体器件，没有可移动的机械部件，具有分辨率高、重复性好、体积小、重量轻、电压及功耗低、可靠性高及寿命长等特点。CCD还具有能完成自扫描，可进行像素寻址、无扫描畸变、扫描速度可变、响应快、光电灵敏度高、动态范围大和便于与微机系统联接等优点。
本课题采用CCD线阵列图像传感器，研制成功具有高技术性能指标的新型垂线仪。该仪器由测量、数据处理和通信3部分组成，可实现手动或自动定时测量、存储、计算、显示、打印、数据通信、越限报警和接入微机自动安全监测系统。
仪器研制成功后，由中国计量科学研究院进行检定。并在北京密云遥桥峪水库大坝进行现场应用研究。
该仪器的主要技术性能指标达到并超过了合同要求：（1）量程：0~22mm；（2）分辨率：3μm；（3） 重复性：0.02%；（4）不确定度：0.03%；（5）直线性：0.015%。该仪器的主要技术性能指标达到国际先进水平。
由于CCD垂线仪具有许多独特的优点，目前已被欧美多国普遍采用，它将是21世纪国内外普遍采用的垂线仪换代仪器，具有广阔的应用前景，市场需要情况看好。(土木公司 房纯刚 供稿)

子题二：混凝土坝层析检测仪器的研制

本项目攻关的目标是研制开发一套声波层析检测仪器，用于检测坝高为60米的混凝土大坝内部老化与病害情况。在各级领导支持下，经全体研究人员3年多的努力工作，本项目已经保质保量完成了全部研究任务，达到了预定的技术经济指标和考核目标。
仪器包括声波发射系统、接收系统以及信号分析与反演软件。仪器检测时，选择坝的纵剖面作为测试剖面。在坝上游面放置仪器的发射系统进行声波的发射，在坝的下游面放置仪器的接收系统接收通过坝体传播而来的声波信号，并将信号进行存储。数据经过信号分析与反演软件处理后，得到坝检测剖面声波波速分布图，用来评定混凝土材料特性参数及其内部缺陷（如蜂窝、孔洞、低强区等）。
在攻关研制过程中解决的关键技术有3项：
（1）水下发射高频声波系统。发射频率1000赫兹～2000赫兹，使得声波波长缩短，大大提高了检测的分辨率。同时其声波发射角可达±80o，极大地增加了声波射线的覆盖面。发射探头能在水深80m处工作。水中发射波形稳定，并可作叠加处理。
（2）高灵敏高频信号接收系统。接收传感器灵敏度大大提高，高达30v/g，为长距离传输减少干扰提供了方便。系统接收上限频率可达7000赫兹，下限频率100赫兹，频谱很宽，为信号谱分析提供了基础。
（3）在发射系统中内置接收检波点，可以得到发射的原始信号，为分析系统提供基准信号，这样可使分析处理结果的精度大大提高。
层析检测技术是近期国内外竞相发展的技术。它是一种无损环保型技术，还具有简便、廉价、可重复利用等诸多优点，是用于大坝定检的有效手段，有着广阔的应用前景和良好的社会经济效益。本项目经工程现场实际应用，仪器整体技术指标达到90年代国际先进水平。(土木公司 赵文波 供稿)

子题三：《混凝土大坝安全监测分析评价预报系统研究》简介

专题对混凝土大坝，包括超大型坝的安全监测分析评价预报系统进行了全面深入的研究，共提出14篇研究报告和论文。重点研究了监测系统的开发原则和模块的开挖方法及开发标准；系统微机网络环境的建立和应用；数据库技术的应用；自动化在线分析；智能化异常判断和综合因果关系的推理；监测数据处理方法；满足不同层次用户的离线分析功能；面向工程结构反馈分析子系统的开发原则和方法，研究工作颇多创新。
在研究工作的基础上，采用Windows 98/NT操作系统，引进先进的数据库和计算机语言编译开发工具，制作和更新了大量的应用模块。模块制作注入了研发人员多年的经验和对用户需求的了解，注重了用户界面的友好性，具有系列上的完整性、工程上的实用性和应用上的灵活性。系统的模块化大大缩短了开发周期，建立了新一代的混凝土坝安全监测分析评价预报系统。研究成果已用于陈村、盐锅峡等多个监测系统。(结构材料所 陈重华 张进平 供稿)