【正文】 撤退計劃等應(yīng)急措施，以便萬一發(fā)生不測時，將損失減少到最小程度。 建立大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)，可以縮短數(shù)據(jù)采集周期，提高大壩觀測的工作效率，減輕勞動強度；并能充分利用水庫調(diào)蓄能力，使其在防洪和供水兩方面發(fā)揮最大的效益，同時可提高水庫管理水平，及時發(fā)現(xiàn)大壩隱患，為水庫的安全運行提供有力的保障。大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)解決方案1 / 35目錄第 1 章 概論 ..............................................................................................................................................3 系統(tǒng)概覽 .........................................................................................................................................3 歷史回望 .........................................................................................................................................3 現(xiàn)狀分析 .........................................................................................................................................4 目標(biāo)闡述 .........................................................................................................................................4第 2 章 總體設(shè)計 ......................................................................................................................................6 設(shè)計原則及依據(jù) .............................................................................................................................6 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) .................................................................................................................................7 信息流程 .......................................................................................................................................10 系統(tǒng)組成 .......................................................................................................................................11 系統(tǒng)功能 .......................................................................................................................................12第 3 章 信息采集系統(tǒng) ............................................................................................................................14 需求分析 .......................................................................................................................................14 技術(shù)解決方案 ...............................................................................................................................14第 4 章 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ............................................................................................................................20 測控單元和監(jiān)測中心之間的通信 ...............................................................................................20 監(jiān)測中心和監(jiān)測分中心之間的網(wǎng)絡(luò) ...........................................................................................25第 5 章 軟件系統(tǒng) ....................................................................................................................................27 建設(shè)原則 .......................................................................................................................................27 技術(shù)解決方案 ...............................................................................................................................282 / 35第 1 章 概論 系統(tǒng)概覽大壩作為特殊的建筑，其安全性質(zhì)與房屋等建筑物完全不同，大壩安全出現(xiàn)問題，將會引發(fā)大壩下游一定范圍的人員和財產(chǎn)、環(huán)境損失。 歷史回望大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)在西方發(fā)達國家已有 30 多年的歷史。1976 年美國 ｍ高的堤堂壩（Ｔｅｔｏｎ）失事前，大壩管理機構(gòu)根據(jù)大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到的事故的發(fā)展?fàn)顩r及時通過下游的行政司法當(dāng)局向可能被淹的群眾發(fā)出警報，有組織地進行人員疏散，盡管大壩失事后堤堂河和斯內(nèi)克河下游 130km，約 780 km2 的地區(qū)遭洪水肆虐，造成 25000 人無家可歸、損失牲畜約２萬頭的巨大物質(zhì)損失，但人員死亡只有 11 人，初步體現(xiàn)了大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的重要意義。為了確保水庫大壩的安全運行，充分發(fā)揮水利工程的預(yù)期效益，對水庫大壩實施安全監(jiān)測和科學(xué)管理，已成為中國各級水行政主管部門所面臨的一個迫切需要解決的重大問題。因此，迫切需要建設(shè)一套自動化程度高、有先進的大壩監(jiān)測系統(tǒng)，以提高防洪減災(zāi)能力，保障人民生命財產(chǎn)的安全。近年來，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)測正向一體化、自動化、數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展。操作簡單，安裝、埋設(shè)方便，易于維護。系統(tǒng)設(shè)備能自檢自校及顯示故障診斷結(jié)果并具有斷電保護功能，同時具有獨立于自動監(jiān)測量儀器的人工觀測接口。系統(tǒng)采用為分布式結(jié)構(gòu)，設(shè)備間連線簡單，施工費用極低。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如 圖 1 所示。對于混凝土面板壩還有混凝土面板變形監(jiān)測，具體包括表面位移、撓度、應(yīng)變及接縫開度監(jiān)測。3. 應(yīng)力、應(yīng)變及溫度監(jiān)測或壓力（應(yīng)力）監(jiān)測混凝土壩的應(yīng)力、應(yīng)變及溫度監(jiān)測包括混土的應(yīng)力和應(yīng)變、無應(yīng)力、鋼筋應(yīng)力、鋼板應(yīng)力、壩體和壩基溫度、接縫和裂縫開度監(jiān)測。以上四大類監(jiān)測項目涉及幾十種物理量的監(jiān)測，每一種物理量監(jiān)測都需要在設(shè)計時布置必要的測點、選擇適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測儀器。 通信層通信層是監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸交流的基礎(chǔ)，是數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕橘|(zhì)。 數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)層是整個業(yè)務(wù)綜合數(shù)據(jù)的平臺，是業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，由多個相對獨立又互有關(guān)系的數(shù)據(jù)庫組成，該數(shù)據(jù)層主要是監(jiān)測數(shù)據(jù)庫部分。 信息流程該系統(tǒng)的總體信息流程如 圖 2 所示。信息查詢：主要對入庫的自動化測量數(shù)據(jù)根據(jù)任意時段和各點的數(shù)據(jù)進行查詢。10 / 35數(shù)據(jù)庫管理：主要對根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)貯、數(shù)據(jù)庫查詢/修改、人工插補等。系統(tǒng)每個觀測現(xiàn)場的測控單元都是多功能智能型儀器，能對各種類型的傳感器進行控制測量。根據(jù)確定的記錄條件，將觀測結(jié)果及出錯信息與指定的監(jiān)測中心或其他測控單元進行通信。管理電能消耗，在斷電、過電流引起重啟動或正常關(guān)機時保留所有配置設(shè)定的信息。且可以采用兩種通信方式互為備用信道，建立一套雙信道互為備份的通信系統(tǒng)。也可以對其它相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入提供接口。水情信息采集系統(tǒng)需要完成以下任務(wù)：? 實現(xiàn)大壩變形、滲流、壓力（應(yīng)力）、應(yīng)變、溫度、環(huán)境量、水文、氣象等觀測量數(shù)據(jù)自動采集、存儲，并滿足實時自動傳輸?shù)囊?。測控單元是分布式系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，是一種智能化、模塊化的多功能裝置，體積小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，具有控制、測量、數(shù)據(jù)存儲、防潮、防雷、抗干擾等各種功能，可安裝在監(jiān)測儀器附近，實現(xiàn)監(jiān)測儀器的自動巡測和選測。13 / 35電源控制單元 通信接口單元 控制單元太陽能電源 交流電源 4 8 5 總線及供電數(shù)據(jù)處理單元其它智能模塊顯示單元 人工設(shè)置單元監(jiān)測模塊人機接口模塊手 操 器 P D A現(xiàn) 場 取端 終 端變形 、 滲流 、變形 、 滲流 、 壓力 （ 應(yīng)力 ）、 應(yīng)變 、 溫度 、 環(huán)境量 、 水文 、 氣象等 傳感器監(jiān)測儀數(shù)據(jù)存儲單元圖 4 測控單元系統(tǒng)組成圖? 測 控 單 元 的主要技術(shù)指標(biāo)如下時基精度：%，分辯率：；溫度精度：177。容易構(gòu)建系統(tǒng)：系統(tǒng)組網(wǎng)方便，提供了多種通信方式，有 RS23RS48直接電纜連接和無線通信。智能化：系統(tǒng)是一個通用監(jiān)控