【正文】 安全。目前，全國的大部分的水庫大壩監(jiān)測報手段落后，測驗設(shè)施設(shè)備老化，信息的采集精度低，甚至很多水庫沒有對大壩的監(jiān)測手段。為了確保水庫大壩的安全運行，充分發(fā)揮水利工程的預期效益，對水庫大壩實施安全監(jiān)測和科學管理，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。但是，由于歷史原因，這些水庫大部分防洪標準偏低，且大都存在不同程度的質(zhì)量問題。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)展狀況及時通過下游的行政司法當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。而葡萄牙大壩安全條例（1990）也要求大壩業(yè)主提交有關(guān)潰壩所引起洪水波傳播的研究報告，編制下游預警系統(tǒng)、應急計劃和疏散計劃。 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。大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)主要由觀測傳感器、遙測數(shù)據(jù)采集模塊、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)和自動監(jiān)測管理軟件系統(tǒng)組成，通過計算機的工作，能夠?qū)崿F(xiàn)大壩觀測數(shù)據(jù)自動采集、處理和分析計算，對大壩的性態(tài)正常與否作出初步判斷和分級報警 為監(jiān)測對象提供早期安全預警報告 的自動化系統(tǒng) 。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。在加強水利建設(shè)的大環(huán)境下，提高水工建筑物的安全，特別是提高大壩安全監(jiān)測水平，保證水庫大壩的安全，是關(guān)系到國家利益和社會穩(wěn)定的頭等大事。 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。如法國要求對高于20 ｍ的大壩和庫容超過 1500 萬ｍ ３ 的水庫，均需設(shè)置報警系統(tǒng)，并提出垮壩后庫水的淹沒范圍、沖擊波到達時間、淹沒持續(xù)時間和相應的居民疏散計劃等。美國的《聯(lián)邦大壩安全導則》和加拿大的《大壩安全導則》都強調(diào)要求采取險情預計、報警系統(tǒng)、撤退計劃等應急措施，以便萬一發(fā)生不測時，將損失減少到最小程度。3 / 35 現(xiàn)狀分析中國已建成近 萬座水庫，數(shù)量居世界首位。一些水庫大壩的病險情況較為嚴重，影響了水庫綜合效益的發(fā)揮，也嚴重威脅著人民生命財產(chǎn)安全。大壩監(jiān)測自動化經(jīng)歷了從單臺儀器遙測、專用測量裝置、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)展過程，其發(fā)展與基于儀器設(shè)備的監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展和進步密切相關(guān)，而監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展是以所有監(jiān)測元件的迅猛發(fā)展為標志的，包括從相關(guān)的傳感器、測量儀器到轉(zhuǎn)換、處理、存儲、打印和分析設(shè)備的發(fā)展。大壩帶病運行，一旦遇大洪水來臨嚴重威脅大壩及下游人員和財產(chǎn)安全。 目標闡述大壩安全監(jiān)控系統(tǒng)是一個龐大的系統(tǒng)工程，并且具有涉及信息量大、覆蓋的知識面廣等特點。從外部觀測的靜力水準、正倒錘、激光準直到內(nèi)部觀測的滲壓計、沉降計、測斜儀、土體應變計、土壓計，其自動化遙測都是建立在高可靠性的傳感器的基礎(chǔ)上。大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)的總的目的是以國家對大壩安全監(jiān)測工程建設(shè)的標準和要求為依據(jù)，以實時采集監(jiān)測信息并傳輸?shù)酱髩伟踩O(jiān)測中心進行分析、處理為目的，將現(xiàn)代化工業(yè)自動化控制、現(xiàn)代通信技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)4 / 35據(jù)庫技術(shù)、地理信息技術(shù)和信息分析預測技術(shù)與大壩安全監(jiān)測業(yè)務需求緊密結(jié)合，建成一個先進實用、高效可靠、自動化程度高的大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)，達到監(jiān)測數(shù)據(jù)采集自動化、傳輸網(wǎng)絡(luò)化、處理標準化、分析科學化，有效地提高水情信息采集、傳輸、處理、分析、預報的準確性、可靠性，更好地為各級大壩管理部門的決策和指揮搶險救災提供科學依據(jù)。能在溫度－30～＋60℃、濕度 95％以上及規(guī)定水壓條件下正常工作，能防雷和抗電磁干擾，系統(tǒng)中各測值宜變換為標準數(shù)字量輸出。2. 準確性對于大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)而言，信息的準確性直接關(guān)系到?jīng)Q策的成敗。3. 可靠性為保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行，觀測數(shù)據(jù)具有可靠的精度和準確度。4. 先進性力求高起點，既滿足現(xiàn)實需求，又適應長遠發(fā)展的需要，確保系統(tǒng)所采用的技術(shù)與當前技術(shù)發(fā)展趨勢保持一致，并便于系統(tǒng)的擴展