大壩安全監(jiān)測(cè)培訓(xùn)教材之系統(tǒng)與設(shè)備

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1、DG型大壩安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)培訓(xùn)教材大壩安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)DG型大壩安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)培訓(xùn)教材之三大壩安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)水利部南京水利水文自動(dòng)化研究所南京達(dá)捷大壩安全技術(shù)發(fā)展公司2004年10月水利部南京水利水文自動(dòng)化研究所—71—南京達(dá)捷大壩安全技術(shù)發(fā)展公司DG型大壩安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)培訓(xùn)教材大壩安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1概述早在二十世紀(jì)60年代后期，國(guó)外已開(kāi)始研制大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化設(shè)備，日本首先在梓川的三座壩上實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化。二十世紀(jì)70年代后期意大利在Talvacchia雙曲拱壩上利用模擬計(jì)算機(jī)和垂線(xiàn)坐標(biāo)儀實(shí)現(xiàn)了變形監(jiān)控，在Chotas壩上安裝了集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，經(jīng)

2、過(guò)改進(jìn)在Ridracoli壩上安裝分布式系統(tǒng)為主體的混合式系統(tǒng)。現(xiàn)在發(fā)展了GPDAS分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，更為廣泛應(yīng)用。美國(guó)在二十世紀(jì)80年代初期開(kāi)始大壩監(jiān)測(cè)自動(dòng)化工作，1981年美國(guó)墾務(wù)局在Monticello拱壩上安裝了集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)后認(rèn)為分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)更好，從1981年起在FlamingGorge等四座拱壩上安裝了分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，取得了成功，此后即普遍應(yīng)用了分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。從國(guó)外大壩監(jiān)測(cè)自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程來(lái)看都是由集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)向分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)展，目前有代表性的國(guó)外產(chǎn)品如意大利ISMES研究所的GPDAS系統(tǒng)，美國(guó)GEOMATIO

3、N公司的2300系統(tǒng)和SINCO公司的IDA系統(tǒng)都是分布式系統(tǒng)，后二者都已在我國(guó)有所應(yīng)用。我國(guó)的大壩監(jiān)測(cè)自動(dòng)化工作起步雖晚，至今也近30年了。從二十世紀(jì)70年代末到80年代中期，解決了差動(dòng)電阻式儀器的高精度遠(yuǎn)距離自動(dòng)化集中測(cè)量問(wèn)題，二十世紀(jì)80年代中期已有兩種類(lèi)型的遙測(cè)垂線(xiàn)坐標(biāo)儀的大壩上使用，通過(guò)國(guó)家“七五”攻關(guān)計(jì)劃的實(shí)施，研制成功了集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。二十世紀(jì)90年代初已有近30座大壩安裝了一些遙測(cè)儀器或采用集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大壩監(jiān)測(cè)自動(dòng)化。二十世紀(jì)90年代中期水利部南京水利水文自動(dòng)化研究所率先研制了DG型分布式大壩安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)并成功應(yīng)用在葛洲壩水利樞紐二

4、江泄水閘，于1996年3月通過(guò)了水利部的部級(jí)鑒定，鑒定意見(jiàn)認(rèn)為該系統(tǒng)總體水平達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平，并在差動(dòng)電阻式儀器的高精度測(cè)量和步進(jìn)電機(jī)式儀器的雙基準(zhǔn)、雙照準(zhǔn)變形測(cè)量技術(shù)方面有所突破。DG型分布式大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)的技術(shù)性能和指標(biāo)滿(mǎn)足《混凝土大壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（DL/T水利部南京水利水文自動(dòng)化研究所—71—南京達(dá)捷大壩安全技術(shù)發(fā)展公司DG型大壩安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)培訓(xùn)教材大壩安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)7178-2003）、《土石壩大壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（SL60-94）和《大壩安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)備基本技術(shù)條件》（SL268-2001）等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程規(guī)范要求，目前該系統(tǒng)已

5、在三峽、葛洲壩、飛來(lái)峽、潘家口、陳村、麻石、白石、江埡、大山口等九十多座大壩上應(yīng)用，在可靠性、準(zhǔn)確性、通用性、開(kāi)放性、易維護(hù)性等性能和數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化功能方面都有更大提高，其中葛洲壩系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行已長(zhǎng)達(dá)10年。2DG型分布式大壩安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬儀器技術(shù)和模塊化技術(shù)的應(yīng)用，測(cè)控裝置內(nèi)的測(cè)量電路集成在一個(gè)模塊內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了測(cè)控裝置的低功耗、高速度、高集成度，系統(tǒng)功能更加強(qiáng)大。水利部南京水利水文自動(dòng)化研究所利用最新的測(cè)控技術(shù)，采用了智能模塊化設(shè)計(jì)，研制成功了MCU-M系列新型智能數(shù)據(jù)采集模塊，可接入多種傳感器，支持多種通訊方式，具

6、有自診斷功能、多級(jí)備份和防雷抗干擾保護(hù)措施，能適應(yīng)水工惡劣環(huán)境，軟件平臺(tái)為Windows2000/NT/XP，具有在線(xiàn)監(jiān)控、離線(xiàn)分析、大壩安全管理、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、遠(yuǎn)程控制與管理等功能，包括數(shù)據(jù)的人工/自動(dòng)采集、在線(xiàn)快速安全評(píng)估、大壩性態(tài)離線(xiàn)分析、模型建立與管理、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、工程文檔信息、測(cè)值及圖形圖象管理、報(bào)表/圖形制作、輔助工具、幫助系統(tǒng)、遠(yuǎn)程通信與控制、教學(xué)演示等日常大壩安全監(jiān)控和管理的內(nèi)容。2.1系統(tǒng)組成DG-2000型分布式大壩安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由大壩安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和大壩安全監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)二部分組成。大壩安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由分布在大壩現(xiàn)場(chǎng)的

7、監(jiān)測(cè)儀器、測(cè)量控制裝置、中央控制裝置（監(jiān)控主機(jī)）、信息管理主機(jī)以及電源線(xiàn)路、通訊媒體等部分組成。監(jiān)控主機(jī)是分布式大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)的中央節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)采集軟件安裝在監(jiān)控主機(jī)上，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)所有設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理；測(cè)量控制裝置是分布式大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，它能對(duì)接入系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。水利部南京水利水文自?dòng)化研究所—71—南京達(dá)捷大壩安全技術(shù)發(fā)展公司DG型大壩安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)培訓(xùn)教材大壩安全自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)大壩安全監(jiān)測(cè)信息管理系統(tǒng)為系統(tǒng)的管理級(jí)，它由監(jiān)控主機(jī)、管理主機(jī)（工作站）、服務(wù)器等構(gòu)成安全管理監(jiān)測(cè)局域網(wǎng)，對(duì)外可以與其它