大壩安全監(jiān)測培訓教材之系統(tǒng)與設(shè)備

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1、DG型大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)培訓教材大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)DG型大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)培訓教材之三大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)水利部南京水利水文自動化研究所南京達捷大壩安全技術(shù)發(fā)展公司2004年10月水利部南京水利水文自動化研究所—71—南京達捷大壩安全技術(shù)發(fā)展公司DG型大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)培訓教材大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)1概述早在二十世紀60年代后期，國外已開始研制大壩安全監(jiān)測自動化設(shè)備，日本首先在梓川的三座壩上實現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)采集自動化。二十世紀70年代后期意大利在Talvacchia雙曲拱壩上利用模擬計算機和垂線坐標儀實現(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)過改

2、進在Ridracoli壩上安裝分布式系統(tǒng)為主體的混合式系統(tǒng)?，F(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。美國在二十世紀80年代初期開始大壩監(jiān)測自動化工作，1981年美國墾務(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)驗后認為分布式數(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)。從國外大壩監(jiān)測自動化發(fā)展過程來看都是由集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)向分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)展，目前有代表性的國外產(chǎn)品如意大利ISMES研究所的GPDAS系統(tǒng)，美國GEOMATION公司的

3、2300系統(tǒng)和SINCO公司的IDA系統(tǒng)都是分布式系統(tǒng)，后二者都已在我國有所應(yīng)用。我國的大壩監(jiān)測自動化工作起步雖晚，至今也近30年了。從二十世紀70年代末到80年代中期，解決了差動電阻式儀器的高精度遠距離自動化集中測量問題，二十世紀80年代中期已有兩種類型的遙測垂線坐標儀的大壩上使用，通過國家“七五”攻關(guān)計劃的實施，研制成功了集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。二十世紀90年代初已有近30座大壩安裝了一些遙測儀器或采用集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實現(xiàn)大壩監(jiān)測自動化。二十世紀90年代中期水利部南京水利水文自動化研究所率先研制了DG型分布式大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)并成功應(yīng)用在葛洲壩水利樞紐二江泄水閘，于

4、1996年3月通過了水利部的部級鑒定，鑒定意見認為該系統(tǒng)總體水平達到了國際先進水平，并在差動電阻式儀器的高精度測量和步進電機式儀器的雙基準、雙照準變形測量技術(shù)方面有所突破。DG型分布式大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的技術(shù)性能和指標滿足《混凝土大壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（DL/T水利部南京水利水文自動化研究所—71—南京達捷大壩安全技術(shù)發(fā)展公司DG型大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)培訓教材大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)7178-2003）、《土石壩大壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》（SL60-94）和《大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備基本技術(shù)條件》（SL268-2001）等國家標準或規(guī)程規(guī)范要求，目前該系統(tǒng)已在三峽、葛洲壩、

5、飛來峽、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、準確性、通用性、開放性、易維護性等性能和數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理自動化功能方面都有更大提高，其中葛洲壩系統(tǒng)正常穩(wěn)定運行已長達10年。2DG型分布式大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)近年來，隨著科學技術(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，測控裝置內(nèi)的測量電路集成在一個模塊內(nèi)，實現(xiàn)了測控裝置的低功耗、高速度、高集成度，系統(tǒng)功能更加強大。水利部南京水利水文自動化研究所利用最新的測控技術(shù)，采用了智能模塊化設(shè)計，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，具有自診斷功能、多級備

6、份和防雷抗干擾保護措施，能適應(yīng)水工惡劣環(huán)境，軟件平臺為Windows2000/NT/XP，具有在線監(jiān)控、離線分析、大壩安全管理、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)庫管理、遠程控制與管理等功能，包括數(shù)據(jù)的人工/自動采集、在線快速安全評估、大壩性態(tài)離線分析、模型建立與管理、預(yù)測預(yù)報、工程文檔信息、測值及圖形圖象管理、報表/圖形制作、輔助工具、幫助系統(tǒng)、遠程通信與控制、教學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監(jiān)測系統(tǒng)由大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和大壩安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)二部分組成。大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由分布在大壩現(xiàn)場的監(jiān)測儀器、測量控制裝置、

7、中央控制裝置（監(jiān)控主機）、信息管理主機以及電源線路、通訊媒體等部分組成。監(jiān)控主機是分布式大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的中央節(jié)點，數(shù)據(jù)采集軟件安裝在監(jiān)控主機上，對現(xiàn)場所有設(shè)備進行統(tǒng)一控制和管理；測量控制裝置是分布式大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，它能對接入系統(tǒng)的監(jiān)測儀器進行自動測量、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。水利部南京水利水文自動化研究所?1—南京達捷大壩安全技術(shù)發(fā)展公司DG型大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)培訓教材大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)大壩安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)為系統(tǒng)的管理級，它由監(jiān)控主機、管理主機（工作站）、服務(wù)器等構(gòu)成安全管理監(jiān)測局域網(wǎng)，對外可以與其它