大坝安全监测数据库系统信息源拓展研究.pdf

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1、第46卷第12期人民长江Vo1．46．No．122015年6月YangtzeRiverJune，2015文章编号：1001—4179(2015)12—0091—04大坝安全监测数据库系统信息源拓展研究李跃鹏，隆德华2(1．中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，湖南长沙410014；2．长江岩土工程总公司(武汉)，湖北武汉430010)摘要：综合分析了大坝安全监测系统传感器特点，结合微震监测等新型传感器系统的发展，通过分析系统的信．g-流，揭示了在传感器、模拟信号、数据转换器、数字信号及数据库等5种形态下实现信息源拓展的基本原理。通过实例以及E—R图分析上述信息源拓展的特征，并给出了将微

2、震监测通过数据库统一到大坝安全监测系统的方案。关键词：数据库；微震监测；信息源拓展；大坝安全监测系统中图法分类号：TP391文献标志码：ADOI：10．16232／j．cnki．1001—4179．2015．12．023随着技术的发展，大坝安全监测自动化系统的应统一。其中统一传感器系列和统一数据转换设备往往用范围在逐步扩展，基于新技术原理的传感器层出不意味着要进行系统的全新设计，系统改动很大，实用性穷，还出现了以微震监测为代表的地下洞室监测新技不强。术，这些技术目前都是作为独立的系统推出，尚未能集成到已有大坝安全监测系统之中，因此有必要研究系统信息源整合的原理与方法。1自动化系统的信息源

3、拓展方式1．1自动化系统的信息流自动化系统拓展的实质是对信息进行统一分析管理，系统拓展的过程同样也是信息流汇聚的过程。系统中的信息源头由各种传感器提供，传感器一般以电压、电流、频率、幅度、相位、电阻和电阻比等模拟信号输出被测物理量的测量值，通过AD转换器、频率计、鉴相器等数据转换电路转换为数字信号，以便于数据与这一信息源保持统一，并在转换为下一形态后仍可以保持统一，亦即实现了信息源的拓展或信息的整合。虽然这5种形态在信息流中是接力关系，但对于信息图1监测自动化系统中信息统一的途径拓展这一目标来讲，是并列关系，如图1所示。1．2统一模拟输出信号图1展示了在监测自动化采集系统中实现信息拓展的

4、5种基本方法，分别是对传感器系列、模拟输出信传感器输出的信号一般为模拟信号，主要是利用号、统一转换设备、数字通讯协议以及数据库结构进行模拟信号的某一参数来表征传感器所测量的物理量。收稿日期：2015—03—20基金项目：国家“十二五”科技支撑计划课题(2012BAK03B04)；中国水电工程顾问集团公司科技项目(CHC—KJ一2010—13)作者简介：李跃鹏，男，工程师，主要从事大坝安全监测工作。E—mail：ueen2003@163．tom92人民长江对于输出的是直流电信号，一般以电压、电流表示，对随着监测行业规模的发展，各厂家推出的新一代于输出的是交流电信号，则以频率、幅度以及相位等

5、来产品也更加注重规范化，尤其是部分厂家已经推出兼表示。也有一些传感器本身不输出电信号，而是靠外容Modbus通讯协议的数据采集装置和中心站设备，接测量电路对传感器的某一电学性能值加以测量，用使得在不同厂家的系统设备间交互信息成为可能。该电学性能值表征被测物理量。电学性能值可以是电Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用阻值、电容量值、电感量或各自的比例，另外还有谐振语言。当在一Modbus网络上通信时，此协议决定了每频率值，主要应用于振弦式传感器的测量。个控制器需要知道它们的设备地址，识别按地址发来目前自身能够输出电信号的传感器已广泛应用于的消息，决定要产生何种动作。如果需要回应，

6、控制器工业控制领域，相应也推出了用于电信号转换的变送将生成反馈信息并用Modbus协议发出。在其它网络器。变送器系列品种繁多，可以满足对电压、电流、频上，包含了Modbus协议的消息转换为在此网络上使率、幅度以及相位等信号的相互转换。产品普遍采用用的帧或包结构，这种转换也扩展了根据具体的网络导轨式设计，标准统一，便于对系统升级和功能替换。地址、路由路径及错误检测的方法。产品的转换精度一般可以达到0．1％F．S．及以上级由上述分析可见，采用统一的数字通讯协议进行别，基本可以满足测量需求。信息源拓展是可行的，尤其是在符合Modbus通讯协以电学性能值来表征被测物理量的传感器类型，议的设备越来

7、越多的今天，信息源拓展的难度将进一一般广泛应用于大坝安全监测系统中。虽然该类传感步降低。同时，Modbus通讯协议属于数字通讯手段，器不能直接输出电信号，但通过简单的电路，即可以改可以对信息进行无损传输，对系统性能影响较小。但装为电信号输出类型的传感器。例如电阻式仪器通过Modbus作为一个开放的协议，只定义了消息结构以及增加恒流源电路，可方便地改装为电压输出类型的传访问消息的过程，对消息的具体内容没有定义，这就可感器。能会在不同厂