《监测自动化》ppt课件

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1、水利水电工程质量检测技术培训中国水利水电科学研究院2009年3月联系电话：13701139497电子邮箱：yuanpj@iwhr.com袁培进第十四章安全监测自动化主要内容第一节大坝监测自动化现状第二节监测自动化系统结构第三节分布式监测系统简介第一节大坝监测自动化现状我国开展大坝安全监测自动化的研究，始于二十世纪七十年代末，首先实施的是内部观测的自动化。据不完全统计一半以上水利水电工程已实现部分或全部监测自动化。进入九十年代，一般大型工程监测自动化大多需引进国外产品。随着科学技术的发展和产品的逐步改进完善，我国监测自动化系统有了较大发展，某些方面已达到了国际先进水

2、平。主要表现在：分布式的体系结构、测控系统结构模块化、通信方式多样化、供电方式多样化、防雷和抗干扰能力、监测数据分析技术等，使系统运行可靠性和信息分析评价水平得到不断提高。目前水电工程监测自动化不但以国内产品为主，且还出口国外进入世界监测工程领域。虽某些方面已达到了国际先进水平，但是系统总体性能和国际先进产品相比，还存在一定的差距，特别是在可靠性和长期稳定性方面有待进一步的提高。第二节监测自动化系统结构监测自动化系统按采集方式分为三种结构模式：1.集中式：将现场数据采集自动化、数据运算处理自动化、资料异地传输均集中在专门设置的终端监控室内进行。模拟量传输，抗干扰能

3、力差，可靠性低，适用于仪器种类少、数量不多、布置相对集中和传输距离不远的中小型工程中。2.分布式：分散采集、集中管理的结构。测控单元靠近传感器，模拟量传输距离短；测控单元上传数字量，传输距离大大提高，即使一个子系统发生故障也不会影响整个系统运行，适合于工程规模大、测点数量多、测点布置分散的工程项目。3.混合式：混合式是介于集中式和分布式之间的一种结构形式。自动化监测系统的基本组成框图第三节分布式监测系统简介分布式系统特点1.可靠性高：数据采集单元化，其结构相对简单，而且各DAU相互独立互不影响，某一单元出故障不会影响全局。2.实时性强：各数据采集单元并行工作，系统

4、工作速度大为提高，各数据测量时间一致性好。3.测量精度高：各数据采集单元均在传感器现场，模拟信号传输距离短，测量精度得到提高。4.可扩充性好，配置灵活：用户可根据需要增加或减少数据采集单元以增减测量的内容。5.维护方便：由于数据采集单元采用了模块化设计，如某一单元出故障，只要更换备用模块即可。6.电缆减少：各数据采集单元均在现场，距离传感器很近，各DAU之间通过通信总线相连接，因此，整个系统的电缆大为减少。自动化监测系统功能1.数据采集：常规、定时、巡回、选点自动数据采集。2.显示：监测对象及系统总貌、布置图、成果曲线、数据异常报警及故障。3.操纵：监视操作、显示

5、打印、在线实时测量、修改系统配置及离线分析等。4.数据通信：现场级和管理级的通信，（DAU）之间及DAU与监测管理中心上位计算机之间的双向数据通信；监测管理中心内部及其与上级主管部门计算机之间的双向数据通信。5.掉电保护：断电情况下确保持续工作3d以上。6.自检自诊：对整个系统或某台DAU进行自检，诊断出故障的部位及类型。7.现场操作：每台DAU备有与便携式操作仪或便携式微机的接口。8.防雷、抗干扰：抗雷击措施，各单元采取隔离等措施及抗电磁干扰设计。9.数据备份：自动定时备份，确保监测数据万无一失。数据采集单元（DAU）模块及功能*采用了全封闭模块化结构，可靠性、

6、抗干扰能力大为提高。如果模块失效，只需更换模块，用户免于维护。数据采集单元（DAU）模块1.电阻式模块2.振弦式模块3.电感式模块4.电容式模块5.电压电流信号模块6.二线制变送器信号模块7.电位器式模块数据采集单元（DAU）功能1.实时时钟管理2.参数及数据掉电保护3.串行通信接口4.电源备用系统5.自诊断功能6.抗雷击7.高可靠性、强抗干扰、免维护分布式系统通信方式1.有线通信方式：采用双绞屏蔽电缆，按RS485通信接口方法构成二线平衡式半双工通信系统，不加中继在9600bps的通信速率下的有效通信距离为1.2km。2.光纤通信方式：采用多模光缆，配有RS48

7、5接口的NDA3400光端机进行光纤通信，有效通信距离大于5km，通信速率可达1Mbit/s。3.无线通信方式：配置NDA3300无线通信模块，采用太阳能电源。4.公用电话网通信方式：MODEM通过电话终端接入公用电话网。自动化监测系统问题1.接入自动化的仪器应有重点及针对性；（关键部位、重点项目、工程缺陷或薄弱环节、危险或人员难以接近部位）2.系统的长期可靠性、稳定性及有效性；3.现场监测仪器设备的精心管理与维护；（尤其是可维护的变形自动化监测仪器）4.操作人员的业务水平与素质的培训与管理。谢谢！欢迎批评指正。