水库安全信息管理系统与闸门监控

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1、水库安全信息管理系统与闸门监控水利部大坝安全管理中心2010年10月向衍博士、高级工程师提纲〇、前言一、大坝安全监测自动化二、水库安全监控与管理信息化三、大坝安全监测预警系统四、闸门监控系统前言自动化控制的必要性大坝安全监测的项目众多，测点布置分散且有些地理位置偏僻、环境恶劣的地方，这些都需要花费大量时间和人力去进行观测、数据采集和计算分析。自动化系统减少了人为重复性劳动，可最终实现“无人值班，少人值守”自动化控制系统能够快速、准确地进行大坝安全参数测量、数据采集和传输，并能进行资料整编和分析，能大大减少人为

2、因素的不确定性。自动化控制系统能极大地提高管理大坝的能力，也提高了尽早发现事故隐患的可能性提纲〇、前言一、大坝安全监测自动化二、水库安全监控与管理信息化三、大坝安全监测预警系统四、闸门监控系统一、大坝安全监测自动化系统结构一、大坝安全监测自动化数据采集装置监测仪器测量控制装置人工采集及录入数据采集装置监测仪器监测仪器是安装或埋设在工程现场基于各种原理的传感器，传感器型式包括振弦式、差阻式、电容式、电感式、压阻式、电位器式、步进马达式、CCD、光纤传感器等，目前应用以振弦式和差阻式为主测量控制装置测量通道应能接

3、入大坝各类非电量监测仪器测量功能应能对接入的监测仪器进行准确测量数据采集过程控制功能应能用应答式或自报式对接入仪器准确测量通讯功能应能和中央控制装置或其他计算机实现双向通讯存储功能能够自动存储数据，存储容量应较大，用完应能自动覆盖自检自校功能应能对各功能模块、电源电压、蓄电池电压等自检，对数据自校，输出有关信息掉电保护功能电源突然中断时，应能保证内存数据和参数不丢失防雷功能应具备防止感应雷电能力，雷击后数据应不丢失、不失真，保证装置正常运行抗电磁干扰功能应具备抗电磁干扰的能力，干扰后数据应不丢失、不失真，保证

4、装置正常运行短期自动供电功能应具备备用电源，外部电源中断时应能自动上电，并维护3d正常运行数据采集装置人工采集与录入对于只能采用人工测量、人工记录的数据，系统提供数据录入界面，将测量数据输入到数据库中数据录入人工录入半自动录入自动录入数据采集装置一、大坝安全监测自动化数据自动采集系统集中式监测数据采集系统分布式监测数据采集系统现场总线数据监测系统数据自动采集系统集中式监测数据采集系统集中式监测数据采集系统只有一台测控单元，安放于远离测点现场的监控室内，一般和监测主机放在一起。测点现场安装切换单元（集线箱、开关

5、箱），由电缆将传感器信号通过切换单元接入到测控单元中集中式自动采集系统具有远程自动测量功能。它能对接入系统的传感器进行巡测或选测，也可采用其他通信方式进行远距离数据通信分布式监测数据采集系统分布式自动采集系统由大坝监测传感器、测控单元（MCU）、监测计算机组成分布式数据采集系统与集中式数据采集系统相比，有下列优点：可靠性得到提高抗干扰能力强测量时间短便于扩展数据自动采集系统现场总线式监测系统数据自动采集系统自动化分析评价系统自动化分析评价系统自动化分析评价系统一、大坝安全监测自动化关键技术系统防雷通信网络关键

6、技术系统防雷仪器设备中央控制室建筑物建立有均压等电位的的地网。要求接地电阻小于5Ω。供电电源必须配接交流隔离变压器和电源避雷器。测量控制单元房基础体四周建一多层环形地网，接地电阻小于5Ω；供电电源须安装交流隔离变压器和电源避雷器，MCU与中央控制室的通讯电缆安装避雷器。MCU通讯口内置防雷模块。各种类型的传感器均必须安设信号避雷器，有电源传感器同时加装交流隔离变压器和电源避雷器传输电缆采用钢管保护通信网络监测仪器与测量控制装置通常采用专用电缆通信，也可根据不同类型监测仪器采用相应的无线或光缆通信；测量控制装置

7、与中心控制装置一般采用总线方式，通信介质包括双绞线、光纤、无线通讯和GPRS等。中央控制装置与外界通过有线、无线、公用网络等多种通信媒介实现远程控制。关键技术提纲〇、前言一、大坝安全监测自动化二、水库安全监控与管理信息化三、大坝安全监测预警系统四、闸门监控系统二、水库大坝监控与管理信息化发展过程20世纪80年代意大利最早使用了大坝安全信息管理软件MIDAS20世纪80年代末期法国电力公司建立了包括系统管理软件在内的自动遥测设施21世纪以来近些年吴中如、顾冲时、马福恒、向衍等研究预警系统20世纪90年代初期吴中

8、如最早提出大坝安全综合评价专家系统20世纪90年代末期专家系统理论趋于完善，实现“一机四库”，在实际工程得到应用未来发展趋势预警系统与应急管理相结合二、水库安全监控与管理信息化■目标与框架基于统一平台、资源共享的理念，通过水库安全信息的采集、传输、存储和处理，构建水库安全监控与管理系统，全面提升水库安全管理与服务能力，提高防灾减灾能力，有效保障工程安全、饮水安全与公众安全起到重要技术支撑作用，为构建