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《巖土工程監(jiān)測(cè)動(dòng)的化絡(luò)系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)精選》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、木聯(lián)能科技巖土工程監(jiān)測(cè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)北京木聯(lián)能工程科技有限公司二○○四年九月31目錄31巖土工程監(jiān)測(cè)自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)郭晨，劉愛梅，馬迅，陸聲鴻（北京木聯(lián)能工程科技有限公司，北京100011)關(guān)鍵詞：監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)開放型分布式LN1O18摘要：本文簡(jiǎn)述巖土工程安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展與目前大壩安全監(jiān)測(cè)存在的問題，詳細(xì)介紹“開放型分布式工程安全監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)”功能和特點(diǎn)以及LN1018-Ⅱ開放型分布式大壩自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及工程應(yīng)用。1．國內(nèi)外監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r1.1計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)的特點(diǎn)和發(fā)展在電子數(shù)字計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后不久
2、，人們就在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域找到了它的用武之地。起初，主要用途是做數(shù)值計(jì)算。然而，計(jì)算機(jī)的特長(zhǎng)不僅僅是數(shù)值計(jì)算，它還有極強(qiáng)的邏輯判斷和其它處理能力。因而，在文字和各種其它信息的數(shù)字化技術(shù)逐步成熟之后，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用逐步擴(kuò)展到信息的處理和各種事物處理領(lǐng)域。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，近年來，隨著這些過程信息的數(shù)字化技術(shù)逐步發(fā)展成熟，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域又?jǐn)U展到了工業(yè)過程及生產(chǎn)制造領(lǐng)域，這就是人們常說的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，或更廣泛地說，是計(jì)算機(jī)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)。一般來說，工業(yè)自動(dòng)化包含兩個(gè)主要內(nèi)容。第一是測(cè)量，即及時(shí)準(zhǔn)確地了解工業(yè)過程的現(xiàn)狀；第二是控制，即使工業(yè)
3、過程按照人們要求的狀態(tài)運(yùn)行，出現(xiàn)偏差及時(shí)校正。如果以計(jì)算機(jī)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)的功能進(jìn)行分類，則可分為兩大類；以測(cè)量功能為主的計(jì)算機(jī)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)常被稱為計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，而以控制功能為主的計(jì)算機(jī)工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)則被稱為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。為了方便，人們往往將計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。現(xiàn)就對(duì)其發(fā)展過程及發(fā)展趨勢(shì)做一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹。無論是哪種計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，就其系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)本身，都可分為集中控制系統(tǒng)（CCS）和分布控制系統(tǒng)（DCS）兩種，DCS就是一種以分散的數(shù)據(jù)采集、控制和集中的監(jiān)視管理為主要結(jié)構(gòu)特征的計(jì)算機(jī)控制系
4、統(tǒng)。31集中控制系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是由單一的計(jì)算機(jī)完成控制系統(tǒng)的所有功能和對(duì)所有被控對(duì)象實(shí)施控制。其功能主要包括過程數(shù)據(jù)輸入輸出（PIO）、對(duì)控制回路的閉環(huán)控制、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫的管理、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的處理與保存、歷史數(shù)據(jù)庫的管理、歷史數(shù)據(jù)處理與保存、人機(jī)界面的處理（HMI)，報(bào)警與日志記錄、報(bào)表以及系統(tǒng)本身的監(jiān)督管理等。從1959年3月在美國德克薩斯州Texaco煉油廠投入運(yùn)行的第一套計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，一直到七十年代中期以前，各個(gè)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)均為這種集中式的體系結(jié)構(gòu)。集中式控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、清晰、集中式的數(shù)據(jù)庫很容易管理，并容易保證數(shù)據(jù)一
5、致性。但其缺點(diǎn)也很多：(l）各種功能集中在一臺(tái)計(jì)算機(jī)中，使得軟件系統(tǒng)相當(dāng)龐大，各種功能要由很多實(shí)時(shí)任務(wù)去完成，而任務(wù)數(shù)量的增加導(dǎo)致系統(tǒng)開銷增大，計(jì)算機(jī)運(yùn)行效率下降；(2）由于集中式系統(tǒng)需要龐大而復(fù)雜的軟件體系，使得系統(tǒng)軟件可靠性下降，實(shí)際運(yùn)行情況表明，集中式系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)的故障有70％以上是由于設(shè)計(jì)不良或存在缺陷的軟件造成的。因此盡管很多集中式系統(tǒng)為了保證硬件可靠性而精心設(shè)計(jì)了雙重冗余與備份，仍然避免不了故障的出現(xiàn)，，甚至加了冗余的系統(tǒng)故障率反而高于沒有冗余的系統(tǒng)，究其原因，均是軟件引起的問題；(3）系統(tǒng)的可擴(kuò)性差。限于計(jì)算機(jī)
6、硬件的配置與能力，一個(gè)系統(tǒng)在建立時(shí)基本就已確定了其最終能力。如果能預(yù)見到其規(guī)模的擴(kuò)充，只有預(yù)留計(jì)算機(jī)的處理能力，這將造成很大的投資上的浪費(fèi)；(4）集中式的系統(tǒng)將所有的功能、所有的處理集中在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，大大增加計(jì)算機(jī)失效或故障對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成的危害性，所有實(shí)時(shí)信息、閉環(huán)控制、歷史數(shù)據(jù)和處理功能集于一身，一旦出現(xiàn)問題，造成的后果都是全局性的。顯然，這種結(jié)構(gòu)對(duì)計(jì)算機(jī)本身的要求極高，首先它必須有足夠的處理能力和極高的可靠性，以保證功能的實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)的安全。集中系統(tǒng)的好處是系統(tǒng)的整體性、協(xié)調(diào)性好，由于是集中的方式，所有現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)集中在一個(gè)計(jì)算機(jī)中
7、處理。因此中央計(jì)算機(jī)可以根據(jù)全面情況進(jìn)行控制計(jì)算和判別，在控制方式、控制時(shí)機(jī)的選擇上可以進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度和安排。但是，隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的不斷深入，系統(tǒng)功能越來越復(fù)雜，系統(tǒng)規(guī)模也越來越龐大，集中式控制系統(tǒng)已越來越無法滿足應(yīng)用需求了。鑒于集中式控制系統(tǒng)存在的種種問題，人們開始針對(duì)這些問題尋求解決方案，其中有幾點(diǎn)思路是非常具有建設(shè)性的，事實(shí)上，這也成了日后DCS設(shè)計(jì)的基本原31則：(1）針對(duì)過程量的輸入、輸出及控制過于集中的問題，設(shè)想使用多臺(tái)計(jì)算機(jī)分擔(dān)過程量的輸入、輸出和控制等功能，各臺(tái)計(jì)算機(jī)處于平等地位，在運(yùn)行中互相之間不存在依賴關(guān)系。這樣
8、每臺(tái)計(jì)算機(jī)的失效只會(huì)影響到自己所處理的那一部分功能，不至于造成整個(gè)系統(tǒng)的失控。(2）用不同的計(jì)算機(jī)去實(shí)現(xiàn)不同的功能，使每臺(tái)計(jì)算機(jī)的處理盡量單一憶．以提高每臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)行效率，而且單一化的處理在軟件結(jié)構(gòu)上容易做得簡(jiǎn)蘭，提高了軟件的可靠性
