大坝安全监测培训教材之系统与设备

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1、DG型大坝安全自动监测系统培训教材大坝安全自动监测系统DG型大坝安全自动监测系统培训教材之三大坝安全自动监测系统水利部南京水利水文自动化研究所南京达捷大坝安全技术发展公司2004年10月水利部南京水利水文自动化研究所—71—南京达捷大坝安全技术发展公司DG型大坝安全自动监测系统培训教材大坝安全自动监测系统1概述早在二十世纪60年代后期，国外已开始研制大坝安全监测自动化设备，日本首先在梓川的三座坝上实现了监测数据采集自动化。二十世纪70年代后期意大利在Talvacchia双曲拱坝上利用模拟计算机和垂线坐标仪实现了变形监控，在Chotas坝上安装了集中式数据采集系统，经

2、过改进在Ridracoli坝上安装分布式系统为主体的混合式系统。现在发展了GPDAS分布式数据采集系统，更为广泛应用。美国在二十世纪80年代初期开始大坝监测自动化工作，1981年美国垦务局在Monticello拱坝上安装了集中式数据采集系统，总结经验后认为分布式数据采集系统更好，从1981年起在FlamingGorge等四座拱坝上安装了分布式数据采集系统，取得了成功，此后即普遍应用了分布式数据采集系统。从国外大坝监测自动化发展过程来看都是由集中式数据采集系统向分布式数据采集系统发展，目前有代表性的国外产品如意大利ISMES研究所的GPDAS系统，美国GEOMATIO

3、N公司的2300系统和SINCO公司的IDA系统都是分布式系统，后二者都已在我国有所应用。我国的大坝监测自动化工作起步虽晚，至今也近30年了。从二十世纪70年代末到80年代中期，解决了差动电阻式仪器的高精度远距离自动化集中测量问题，二十世纪80年代中期已有两种类型的遥测垂线坐标仪的大坝上使用，通过国家“七五”攻关计划的实施，研制成功了集中式数据采集系统。二十世纪90年代初已有近30座大坝安装了一些遥测仪器或采用集中式数据采集系统实现大坝监测自动化。二十世纪90年代中期水利部南京水利水文自动化研究所率先研制了DG型分布式大坝安全自动监测系统并成功应用在葛洲坝水利枢纽二

4、江泄水闸，于1996年3月通过了水利部的部级鉴定，鉴定意见认为该系统总体水平达到了国际先进水平，并在差动电阻式仪器的高精度测量和步进电机式仪器的双基准、双照准变形测量技术方面有所突破。DG型分布式大坝安全监测自动化系统的技术性能和指标满足《混凝土大坝安全监测技术规范》（DL/T水利部南京水利水文自动化研究所—71—南京达捷大坝安全技术发展公司DG型大坝安全自动监测系统培训教材大坝安全自动监测系统7178-2003）、《土石坝大坝安全监测技术规范》（SL60-94）和《大坝安全自动监测系统设备基本技术条件》（SL268-2001）等国家标准或规程规范要求，目前该系统已

5、在三峡、葛洲坝、飞来峡、潘家口、陈村、麻石、白石、江垭、大山口等九十多座大坝上应用，在可靠性、准确性、通用性、开放性、易维护性等性能和数据采集、数据处理自动化功能方面都有更大提高，其中葛洲坝系统正常稳定运行已长达10年。2DG型分布式大坝安全自动监测系统近年来，随着科学技术的飞速发展，虚拟仪器技术和模块化技术的应用，测控装置内的测量电路集成在一个模块内，实现了测控装置的低功耗、高速度、高集成度，系统功能更加强大。水利部南京水利水文自动化研究所利用最新的测控技术，采用了智能模块化设计，研制成功了MCU-M系列新型智能数据采集模块，可接入多种传感器，支持多种通讯方式，具

6、有自诊断功能、多级备份和防雷抗干扰保护措施，能适应水工恶劣环境，软件平台为Windows2000/NT/XP，具有在线监控、离线分析、大坝安全管理、网络系统管理、数据库管理、远程控制与管理等功能，包括数据的人工/自动采集、在线快速安全评估、大坝性态离线分析、模型建立与管理、预测预报、工程文档信息、测值及图形图象管理、报表/图形制作、辅助工具、帮助系统、远程通信与控制、教学演示等日常大坝安全监控和管理的内容。2.1系统组成DG-2000型分布式大坝安全自动监测系统由大坝安全监测数据采集系统和大坝安全监测信息管理系统二部分组成。大坝安全监测数据采集系统由分布在大坝现场的

7、监测仪器、测量控制装置、中央控制装置（监控主机）、信息管理主机以及电源线路、通讯媒体等部分组成。监控主机是分布式大坝安全监测自动化系统的中央节点，数据采集软件安装在监控主机上，对现场所有设备进行统一控制和管理；测量控制装置是分布式大坝安全监测自动化系统的关键设备，它能对接入系统的监测仪器进行自动测量、数据存储、数据传输等功能。水利部南京水利水文自动化研究所—71—南京达捷大坝安全技术发展公司DG型大坝安全自动监测系统培训教材大坝安全自动监测系统大坝安全监测信息管理系统为系统的管理级，它由监控主机、管理主机（工作站）、服务器等构成安全管理监测局域网，对外可以与其它