大坝安全监测自动化系统的主要构成(精)
宝珠寺水电站大坝安全自动化监测系统的运行与维护
宝珠寺水电站大坝安全自动化监测系统的运行与维护摘要：为了最大程度上确保宝珠寺水电站大坝的正常运行，在建立宝珠寺水电站大坝时，专门设置了大坝内部的安全监测系统，并且在设置系统时也采用了非常严格的标准，根据大坝水电站的建站特点，在水利工程的关键性部位建立起安全监测系统，对于大坝的关键性结构部位实施监测，在这篇文章当中，主要针对于宝珠寺水电站大坝的安全监测系统以自身系统的运营以及维护做了详细的描述。
关键词：宝珠寺水电站大坝；安全自动化；实时监测；运行与维护1、安全监测系统宝珠寺水电站大坝安全监测系统在建立的过程中完成了垂线，静力水准、激光准直、坝基扬压力等等监测项目的安装，并且进行了系统调整，逐步的进行使用。
其中，在这个监测过程中，所涉及的具体项目为：环境量监测、变形监测、渗流监测、应力应变及温度监测等等。
1.1监测系统的布置与配置宝珠寺水电站大坝采用LN1018-Ⅱ型开放型分布式工程安全监测网络，系统由现场传感器、MCU测量单元、双绞网络线、RS-485通信接口、测控中心等组成。
现场传感器由外部变形监测、内观监测、渗流监测、环境量监测四大部分的传感器组成。
外部变形监测包括：1#、2#、3#正、倒垂共15台垂线坐标仪；498.7m廊道倾斜监测共15台静力水准仪；坝顶真空激光准直系统；498.7m廊道真空激光准直系统。
渗流监测包括：坝基扬压力监测共58支扬压力传感器；左右岸绕坝渗流及地下水位监测共30支液位传感器；渗漏量监测共4支量水堰液位传感器。
环境量监测包括1支温度湿度计、库水位和尾水位传感器各1支。
1.2测量单元包括9台LN1018-Ⅱ MCU R及1台LN1018-Ⅱ MCU D 设备。
1.3测控中心包括测控主机1台,数据处理分析机1台,管理主机1台,大坝安全监控管理软件与数据分析处理软件各1套。
1.4大坝安全信息管理系统测控主机采得的数据交由数据处理分析机进行计算分析，测控主机与数据处理分析机通过集线器与管理主机相连，管理主机与厂MIS系统相连，通过授予不同的操作安全权限实现远程控制和管理。
水库大坝自动化监测系统
水库大坝自动化监测系统沟水坡自动化监测系统由水库水位监测GSM预警系统、水库出入水流量监测系统、水库雨量监测系统及视频监控系统、中心控制系统及组态软件五部分组成。
一、水位监测和GSM预警系统一）计算机监测通过静压液位变送器采集水库水位高度，输出模拟量信号，利用AD模块将模拟量信号转换成数字量信号传送至工业无线数传电台里面。
无线数传电台再通过RS485信号把水位数字信号传送到控制中心数传电台里内，最后进入控制中心服务器里面，形成数字、图形或报表。
二）GSM预警通过PLC设定水位上限高度，经液位计变送器利用模块信号把水位值传送到PLC内。
水位超过上限值时，PLC通过数字量信号触动GSM预警模块，以短信方式给值班人员报警。
二、水库流量出入水流量监测系统一）入水流量由于管道是水泥管道且入水流量不固定，拟采用明渠式超声波流量计，又由于管道为半球形，现有流量计无法计算弧形渠流量，所以我们用分离式流量计通过超声波分别计算管道水位和库内水流速，再把水位及流速转换成数字量信号通过无线数传电台发送到中心控制室服务器上，通过计算机计算横截面积及流量速度得出入水流量。
二）出水流量出水管道是DN900钢制管道，水流满管，所以我们采用外夹式超声波流量计，不用破坏管道结构，而且能准确通过内部计算出管道流量，再通过无线数传电台把流量值直接传送到计算机里内便可。
三、水库雨量监测系统采用双翻斗式雨量采集仪，再通过数采模块把雨量仪翻转脉冲信号累加成数字信号。
雨量采集仪可以置于中控中心楼顶，距离较近，可采用RS485线缆，把采集到的信号传送到中控计算机里面，最终形成图象、文字或报表。
四、视频监控系统我们采用无线高清网络摄像机，在原有系统基础上增加视频信号。
一）优点1.百万高清摄像头画质远高于传统模拟摄像头。
2.无线WIFI传输，减少架设光纤及线缆成本及人工施工成本。
3.无线高清网络摄像机在系统连接互联网后，采用最新的云技术可以在世界各地随时通过手机、电脑及各种手持设备监控水库情况。
大坝安全监测自动化系统的结构形式.
水利工程管理技术
ห้องสมุดไป่ตู้
图6-23分布式采集系统示意图
大坝安全监测自动化系统的结构形式
（三）混合式
混合式是上述两种采集方式的混合形态，它具有分布式的外形布 置，同时采用集中式进行数据采集。在同一个工程中，一部分类型仪 器布置较集中则实施集中采集，如集中布置在一起的温度计、钢筋计、 测缝计、应力应变计等卡尔逊式仪器。另一部分类型仪器可以用MCU 进行分散采集。所有仪器最终都用数字信号与中央控制单元的计算机 连接。
水利工程管理技术
图6-22 集中式采集系统示意图
水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统的结构形式
（二）分布式 分布式采集系统是将数据采集仪分散布置在靠近仪器的地方，俗称测 量控制单元(MCU)。系统对MCU的要求较高，MCU除执行数据采集把模拟 量转换为数字量(A/D) 的功能外，还要具备一定的存储和数据处理功能、 网络通信功能。MCU一般就近置于坝内，要求其防潮性能要好，能适应坝 内的恶劣环境。这种系统布置方式比较灵活，可靠性高、适应能力强，适 用于测点众多的大型水库工程。系统的典型布置如图6-23所示。
水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统的结构形式
（一）集中式 所谓集中式，通常在大坝内设一专门的监测室，置放数据采集仪，分 布于坝内各测点处的传感器通过电缆直接与数据采集仪相连，传感器信 号通过数据采集仪传输到坝外监控中心的数据处理计算机上进行存储管 理。这种系统适用于测点数量在200个以内，布置相对集中，传输距离不 远的工程，如图6-22所示。
水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统的结构形式
大坝安全监测自动化系统的结构形式
水库工程的监测自动化采集系统一般由观测点的遥测传感器、遥 控集线箱、数据自动巡检采集装置及监控中心中央控制单元(计算机) 等组成。从国际上看，监测自动化系统的布置形式根据不同工程情况 朝多元化方向发展。系统的结构形式按照数据的采集方式大体可分为 三类，即集中式、分布式和混合式。
大坝安全监测自动化系统的设计与实施(精)
水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统的设计与实施
系统设计 对照上述对系统功能和性能的要求，根据各水库工程实际，监测自 动化系统在设计时需从组成系统的三大部分入手，综合考虑。
1.监测仪器系统 接入监测自动化系统的各监测仪器应经过严格检验，它们应结构简 单、传动部件少、容易维修，且可靠性高、稳定性好，能在水库工程的 恶劣气候条件下长期、稳定、可靠地工作。 监测仪器的布设应根据规范，结合水库工程实际，有目的的考虑设 计方案，做到重点突出、兼顾全面，满足有效地监控水库工程安全运行 的需要。 各监测仪器的选择应在稳定、可靠的基础上力求其先进性。应优先 选用经过长期运行考验的成熟的产品。为科学研究而设置的新仪器设备 原则上不应纳入自动化监测系统观测。 在老监测系统基础上升级改造为自动化监测时，设计前应对原有监 测仪器进行检验和鉴定，有选择地将老仪器纳入新监测系统。
水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统的设计与实施
⑤系统可靠性(故障率)考核:因系统仪器或设备原因造成系统整体或局部 不能正常工作，导致无法测得正确数据称为系统出现故障。主要考核系 统中传感器和数据采集、传输系统运行的故障率或平均无故障T作时间， 一般要求系统故障率≤1.0%，或系统平均无故障工作时间>8 000h。 其他 实施自动化监测系统时，不能忽视巡视检查和人工监测项目。应考虑 到仪器监测在空间上和时间上的不连续性，不可避免地会使一些工程安 全隐患在自动化监测仪器的范围和时间内漏掉，自动化监测仪器的零位 误差等有时也需要靠人工观测仪器来发现和纠正。相关的监测技术规范 中也明确规定监测自动化系统调试时，应与人工观测数据进行同步比测。
水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统的设计与实施
系统的实施 ： 自动化监测系统实施前，需先对原有的监测设施进行全面鉴定和评价， 完善监测设施，配齐必要的监测项目，提高监测精度、稳定性和可靠性， 满足规范的基本要求。在此基础上再考虑对必要的监测项目和测点逐步 稳妥地实现自动化监测。“总体设计、分步实施”是国内水库工程自动 化监测系统实施时目前较普遍的观点。 自动化监测系统的设置要坚持少而精和经济、实用、有效的原则，在 技术经济合理的前提下，采用国内外成熟的先进技术。
大坝安全监测解决方案
- 大坝安全监测系统解决方案目录第1章概论21.1系统概览21.2历史回望21.3现状分析31.4目标阐述3第2章总体设计42.1设计原则及依据42.2系统体系结构52.3信息流程82.4系统组成92.5系统功能10第3章信息采集系统113.1需求分析113.2技术解决方案12第4章通信网络系统174.1测控单元和监测中心之间的通信174.2监测中心和监测分中心之间的网络错误!未定义书签。
第5章软件系统225.1建设原则225.2技术解决方案24第1章概论1.1系统概览大坝作为特殊的建筑，其安全性质与房屋等建筑物完全不同，大坝安全出现问题，将会引发大坝下游一定围的人员和财产、环境损失。
在加强水利建设的大环境下，提高水工建筑物的安全，特别是提高大坝安全监测水平，保证水库大坝的安全，是关系到国家利益和社会稳定的头等大事。
大坝安全监测系统主要由观测传感器、遥测数据采集模块、工业控制网络和自动监测管理软件系统组成，通过计算机的工作，能够实现大坝观测数据自动采集、处理和分析计算，对大坝的性态正常与否作出初步判断和分级报警为监测对象提供早期安全预警报告的自动化系统。
建立大坝安全自动监测系统，可以缩短数据采集周期，提高大坝观测的工作效率，减轻劳动强度；并能充分利用水库调蓄能力，使其在防洪和供水两方面发挥最大的效益，同时可提高水库管理水平，及时发现大坝隐患，为水库的安全运行提供有力的保障。
1.2历史回望大坝安全监测系统在西方发达国家已有30多年的历史。
如法国要求对高于20ｍ的大坝和库容超过1500万ｍ３的水库，均需设置报警系统，并提出垮坝后库水的淹没围、冲击波到达时间、淹没持续时间和相应的居民疏散计划等。
而葡萄牙大坝安全条例（1990）也要求大坝业主提交有关溃坝所引起洪水波传播的研究报告，编制下游预警系统、应急计划和疏散计划。
美国的《联邦大坝安全导则》和加拿大的《大坝安全导则》都强调要求采取险情预计、报警系统、撤退计划等应急措施，以便万一发生不测时，将损失减少到最小程度。
大坝安全监测与控制系统设计与实现
大坝安全监测与控制系统设计与实现近年来，随着国家水利建设的进一步发展，大坝建设也迎来了一个高峰期。
虽然大坝建设方便了人们的生活和经济发展，但是也给社会带来了极大的安全隐患。
因此，建立一套高效的大坝安全监测与控制系统对于保障人民生命财产安全至关重要。
一、大坝安全监测系统的设计与结构大坝安全监测系统是指对大坝水文、水文、水文、结构、周边环境等因素进行实时监控和预报，实现对大坝安全的持续、全面、科学的监测和控制的系统。
大坝安全监测系统包括传感器、数据采集器、通信模块、数据处理与分析、系统控制与管理等几个方面。
（一）传感器传感器是大坝安全监测系统的核心部件之一。
传感器的作用是对大坝周围的各种监测要素进行实时监测和数据采集，并将数据传递给数据采集器。
传感器常用的有测水位传感器、量河流量传感器、渗流传感器、地震传感器、温度传感器、湿度传感器等，通过对这些传感器数据的监测和分析，确定大坝是否存在安全隐患。
（二）数据采集器数据采集器是大坝安全监测系统的数据采集和传输设备。
它的作用是对传感器采集到的数据进行处理后，通过通信模块上传到数据处理中心进行存储和分析。
数据采集器的主要接口有模拟量接口、数字量接口、通讯口、定时口等，数据采集设备的稳定性和可靠性直接关系到系统的可靠性和精确度。
（三）通信模块通信模块的作用是采集到的信息传递给数据处理和分析中心进行处理分析，通信模块一般包括有线通信和无线通信两种。
大坝安全监测系统的通信模块必须保证高速、高带宽、低时延和稳定性。
（四）数据处理与分析数据处理与分析是大坝安全监测系统中的另一个重要的部分。
数据处理与分析是通过大数据处理和机器学习等技术来对大坝周边环境从各个方面进行高精度的评估和预测。
（五）系统控制与管理传感器、数据采集器、通信模块等监测设备的控制和管理是由系统控制与管理模块实现的。
该模块主要完成对监测设备的状态监测及时告警，数据采集周期设置和查询控制，数据传输模式控制等功能。
大坝安全监测自动化解决方案
大坝安全监测自动化解决方案目录第一部分大坝安全监测系统 (1)一. 系统概述 (1)二. 系统组成 (1)三. 系统设计 (1)四. 组网方式及数据流程 (5)五. 大坝安全监控系统功能 (5)5.1用户管理 (5)5.2系统配置管理 (6)5.3运行管理 (6)5.4系统状态管理 (6)5.5数据管理 (6)5.6报表生成 (6)5.8曲线绘制功能 (6)六. 主要设备技术指标 (7)6.1渗压计 (7)6.2量水堰计 (7)6.3库水位计 (7)6.4雨量计 (7)6.5分布式网络测量单元 (8)第二部分GPS坝体变形监测系统 (10)一．系统概述 (10)二．系统结构 (10)三．基准站 (11)四．监测站 (12)五．数据处理中心 (12)二十三.第三章软件系统功能 (12)第一部分大坝安全监测系统一. 系统概述整套系统采用分层分布的优化设计方法，硬件及软件系统均采用模块化、开放式结构设计，以方便系统升级以及与其它系统的连接。
关键部件选国外原装产品，配以国内的成熟技术与产品，系统设计力求较高的稳定性、可靠性、灵活性、可操作性和可扩展性，以利主坝后期子坝和副坝自动化安全监测的扩展设计安装，系统内部的通讯完全采用数字信号的传输。
二. 系统组成测量系统由计算机、安全监测系统软件、测量单元、传感器等组成，可完成各类工程安全监测仪器的自动测量、数据处理、图表制作、异常测值报警等工作。
系统软件基于WINDOWS工作平台，集用户管理、测量管理、数据管理、通讯管理于一身，为工程安全的自动化测量及数据处理提供了极大的方便和有力的支持。
软件界面友好，操作简单，使用人员在短时间内即可迅速掌握并使用该软件；三. 系统设计依据坝体现在状况，分别进行坝体渗流监测、水位监测、降雨量监测，具体配置如下：1.2.1坝体渗流监测（1）坝体浸润线监测一般监测断面不少于3个，监测断面位置一般选择在最具有代表性的、能控制主要渗流情况和估计可能出现异常渗流情况的横断面上，如最大坝高断面、原河床断面、合龙坝段、坝体结构有变化的断面和地质情况复杂的断面等，断面间距一般为100~200m。
中小型水库大坝安全自动监测系统解决方案
中小型水库大坝安全自动监测系统解决方案
1.系统架构：
中小型水库大坝安全自动监测系统的架构应包括监测设备部分、数据传输与处理部分和应急响应与预警部分。
监测设备包括应力监测、位移监测、渗流监测、测斜监测等；数据传输与处理部分应具备实时传输数据、自动处理数据、存储数据和生成报表等功能；应急响应与预警部分应包括自动报警、人工干预、应急预案和紧急疏散等。
2.监测设备：
应力监测设备采用应力传感器，实时监测大坝内部应力情况，当应力超过一定范围时进行报警；位移监测设备采用位移传感器，监测大坝位移情况，当位移超过预设值时进行报警；渗流监测设备采用渗流传感器，监测大坝渗流情况，当渗流速率过大或破坏大坝结构时进行报警；测斜监测设备采用测斜仪，实时监测大坝的倾斜情况，当倾斜超过一定角度时进行报警。
3.数据传输与处理：
监测设备采集的数据通过无线传输至数据中心，数据中心负责接收、存储和处理数据。
数据中心应具备实时传输、自动处理数据和存储数据的功能。
实时传输保证监测数据及时到达，自动处理数据可以通过算法分析数据，提取异常情况，并自动生成报警信息。
存储数据方便后续数据查询与分析。
4.应急响应与预警：
5.其他功能：
系统还可以包括数据报表生成和分析功能，用于提供历史数据查询，
监测数据趋势分析和决策支持。
同时，系统应具备远程监测功能，方便管
理人员随时随地查看大坝安全状态，进行远程控制和应急响应。
综上所述，中小型水库大坝安全自动监测系统应具备完善的系统架构，包括监测设备、数据传输与处理和应急响应与预警等功能。
该系统能够实
时监测大坝的安全状态，及时报警并生成应急预案，为保障水库大坝的运
营安全提供有力支持。
喀浪古尔水库大坝安全自动化监测系统
通过水力学计算渗流量 。监测范 围 ０ ｉ０ Ｈ Ｏ ｍ ，精度达 Ｏ 卜Ｏ ２ 口 ０ ２ｍ 柱 ． ．
Ｈ Ｏ ｍ柱，Ｎ Ａ ３ ３按主机 要求进行数据采集、存储。 ２ｍ Ｄ １０
２ 内部 变 形 监 测 、
１）坝体 内部 位移 监测现 状 坝 体体 内水平 位移采用 Ｎ Ｗ型引张线式水平 位移计监 测 ，竖 向位 Ｙ
水利工 程 中广 泛 使用 。
读 要 求 进 行 过 程 控 制 、采 集 、存 储 。
３）水平位移 监 测 自动 化
内部水 平位 移 监测 自动化 ，即将引张线 式水平位 移计改造 为 自动
化监 测 ，首先要对 原 设备进 行改造 ，加反力 架 ，安装 加 卸、载机 构。 其 原理 框 图如 图 ３所示 ，简述 如 下： ａ）引张线 砝码 加载 卸载 自动化 每 套 引张线式 水 平位移 计用 １ 台步进 电机 （ 同步 电机 ）控制监测 房 内各条 引张线 式水平位 移计的 或 砝 码块 Ｂ 的加 载卸 载 ； ｂ）传 感器采用 电容式大 量程变位计 ，数据采集 装置用 Ｎ ＡＩ ６ Ｄ ３ ３ 数据采集智 能模块 ，Ｎ Ａ ３ ３按 引张线式水平位移计测读要求进行过程 Ｄ Ｉ２ 控 制 、数据 采集 、存 储 。测 量 时控 制加 载采 集 数据 ，不 测 时控制 卸
量 。水平位 移计和 沉 降仪有二条线 布置在 同一位置 。二则可 以相互校 核监测值 。相应 高程 的坝 体下游坡 布置监测 房，铟瓦钢 丝 以镀锌 钢管
保护 ，水管 以聚 乙烯 塑料 管保护 ，铟 瓦钢 丝和水 管通过各 自的保 护管
引至 下游 监 测 房 内 。
图如 图 ２ 所示 ，简述 如 下 ：
主机传送所 测数据 。监控主机 则根据一定 的模型对 实测数据 进行检验
分布式大坝安全监测数据采集系统设计
１ 大 坝 安 全 监 测 自动 化 系 统 组 成
Ａ Ｄ转换等 电路 ， 同类型 的传感 器对应 不 同的测量 电路 。 ／ 不
下 面介绍 电流 型数据采集模块 的电路组成原理 ， 如图 ２所示 。
大坝安全监测 自动化 系统 由分 布在现场 的各类传感 器 、 数
据采集模块 （ Ａ Ｄ Ｍ系列） Ｒ Ｐ 、 Ｄ Ｕ远程数据处理单元 、 监控主机 、
计并 实现 了串口通信动 态链接库 （ Ｌ ） Ｄ Ｌ 。该 系统能有效实现大坝的远程通信 和监 控。 关键 词：数据采集 ； 串口通信 Ｄ Ｌ Ｒ ４ ５ 分布 式 Ｌ ； Ｓ一 ８ ；
中 图分 类 号 ： Ｐ ７ Ｔ ２４ 文献标识码 ： Ｂ 文章 编 号 ： ０ １ ２—１４ （００ ０ ０４ ０ ０ ８ １ ２ １ ）５— ０４— ３
ａ ｄ ｌｎ ・ ｉｔｎ ｅ ｎ ｏ ｇｄ ｓａ ｃ Ｋｅ ｒ ｓ ｄ ｔ ｏ ｌｃ ｉｎ；ｓ ｒ ｓ ｃ ｍｍｕ ｉａｉ ｎ ； ｙ ａ ｃ ｌ ｋ ｌ ｒ ｒ ＲＳ一４ ５；ｄｓｒ ｕ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ： ａ ａｃ ｌ ｔ ｅ ｏ ｅ ｅ —ｏ ｉ ｎｃ ｔ ｏ ｄ ｎ ｍｉ ｉ ｉ ａｙ； ｎ ｂ ８ ｉｔ ｂ ｔ ｄ ｉ
通信设备 、 大坝 安全 监控 软件 构 成… 。系统 采取 两种 组 网方
式， 一种通过 Ｒ Ｓ一４５总线 传输 数据 ， ８ 一种 通过无 线 网络传输
数据 ， 接人同一个监 控 中心 ， 享大 坝安全 监测 数据 。系统结 共
构如 图 １ 所示 。
图 ２ 电流数据采集模块原理框图
ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ Ｉ ａ ｏ ｔｄ ａｄ ｓｒ ｕ ｅ ｒ ｈｔ ｃｕ ｅ ａ ｄ ｎ ｔ ｏ ｋ ｎ ｔ ｏ ｏ ｍｏ ｉ ｒｔ ｅ ｓａｕ ｆｔ ｅ ｄ ｍ ｕｏ ｔ ａｌ ｈ ｏ ｇ ｅ ｎｒ ｕ ｅ ． ｔ ｄ ｐ ｅ ｉｔ ｂ ｔ ｄ ａ ｃ ｉ ｔｒ ｎ ｅ ｗ ｒ ｉ ｇ ｍｅ ｈ ｄ ｔ ｎ ｔ ｔ ｔ ｓｏ ａ ａ ｔｍａ ｉ ｌ ｔ ｒｕ ｈ ｔ ｏ ｉ ｅ ｏ ｈ ｈ ｃ ｙ ｈ ｓ ｔ ｎ ｔｒｎ ｏｔ ｒｅ ｙ ｍｏ ｉ ｉ ｇ ｓ ｆ ｏ ｗａ ．Ａｎ ｏ ｋ ｎ ｒ ｃｐ ｅ ｈ ｒ ｗ ｒ ｔ ｃｕ ｅ ｏ ａａ ｃ ｌ ｃ ｉｎ ｍｏ ｕｅ ｗ ｒ ｔ ｄｅ ｔ ｔ ｓ ，ｔ ｅ ｏ ｄ ｗ ｒ ｉｇ ｐ ｎ ｉｌ ， ａ ｄ ａ ｅ ｓ ｕ ｔ ｒ ｆｄ ｔ ｏｌ ｔ ｄ ｌ ｅ ｅｓｕ ｉｄ ｗｉ ｓ ｅ ｓ ｈ ｎ ｅ ｍ－ ｉ ｒ ｅ ｏ ｈ ｒ
大坝安全监测-水库安全监测自动化系统
水库安全监测自动化系统解决方案平升电子水库安全监测自动化系统解决方案由大坝安全监测、水雨情自动测报、闸门远程控制、水质在线监测4类测站构成。
该系统可帮助水利局和水库管理部门全面掌握大坝的变形、渗流、环境量等情况，实时监测水库水雨情，远程控制闸门开关，视频监控现场实况，实现水库防汛和大坝安全监测和预警，为水库安全鉴定、水库除险加固方案制定和防汛指挥调度提供数据依据，同时满足水库管理现代化的需要。
方案一：LoRa转4G/北斗组网。
监控分站信息通过LoRa网络发送至监控主站，再由主站通过4G/北斗网络上报至各级监控中心平台。
4G/北斗组网+软件对接。
所有测站设备统一上报至水库管理部门监管平台，再通过WebService/OPC/数据库对接省级水利厅监管平台。
4G/北斗组网。
各测站设备直接上报至各级监控中心平台。
系统功能▊远程监测水库安全关键数据，实现信息化•大坝：变形（水平位移、垂直位移、挠度、接缝位移、界面位移）渗流（渗流压力、渗流量）环境量（上下游水位、降水量、气温、水温）压力（应力）•水雨情：库区降雨量、水库水位•闸门：闸位、闸前后水位、瞬时和累计流量、每个启闭机的运行状态、机组电流和电压等•水质：色度、水温、电导率、浊度、PH值、溶解氧、氨氮等▊视频监控现场实况•闸门运行状态、水库水雨情实况、大坝周边环境等。
▊智能控制闸门，三种控制方式可切换•远程手控：通过监管软件远程控制闸门的升、降，提高时效性；•逻辑自控：根据水库水位，自动升、降闸门，实现自动化运行；•本地手控：通过闸门控制终端的按键操控，方便闸门现场调试。
▊异常自动报警，及时发现安全隐患•监测数据越限、监测设备故障、供电异常、通信中断时，自动报警。
•报警限值可通过软件设置。
▊自动定时巡测，特殊情况下主动选测•非汛期且水库大坝运行稳定时，系统自动定时测量，采集、上报周期可任意设置；•汛期或大坝出现安全隐患等特殊情况下，可通过中心软件对重点监测部位实施任意频次测量。
水库大坝安全监测系统组成
1、位移监测：GNSS精度达毫米级应用北斗卫星导航定位系统，拥有行业最高认证精度，全系统多频点抗干扰能力强，同时公司具备完整的数据后处理方案，实现地质灾害点表面三维形变高精度监测。
支持多模通信。
支持GPRS/北斗短报文/4G/LoRa/NB-lot等多种通信方式，可做备份传输，信息传输实时性强。
超低功耗设计一体化集成设计，低功耗支持多年免维护运行，设备无故障时间达到3年以上，性能稳定，安装简便，监测种类齐全远程设备管理真正实现设备远程互联，可借助平台实现设备的远程管理以及系统升级同时也支持手机客户端登陆系统，随时随地方便快捷查看数据和报警信息系统可靠性高针对不同灾害形态，有效进行传感器选择搭配，同时积极响应国家政策，实现普适型监测设备推广，既做到了成本控制，同时也保证系统长时间工作的稳定性和可靠性。
自主平台服务公司自主搭建大数据平台服务架构，利用云服务实时进行数据的分发、处理、均衡、管理与分析，并利用web进行数据的交互，针对每一个监测点情况进行专业模型分析，根据数据融合结果起到预警与调度作用。
2、渗流监测：量水堰计量水堰计采用磁致伸缩传感器作为液位测量，具有分辨率高、稳定性好、性能可靠、响应速度快、线性测量、永不磨损、工作寿命长等特点。
量水堰计测出堰上水头，再根据堰槽(三角堰、梯形堰、矩形堰等)经验公式计算出流量。
主要工作原理量水堰计由磁杆、浮球、测量电路和不锈钢护筒组成。
当堰槽内水位发生变化时，会带动浮球产生液位差，上位机用当前液位减去校准的基值得到实际的堰上水位，再根据堰槽类型计算流量。
量水堰量水堰由堰板和渠道所构成。
3、沉降监测：静力水准仪各个传感器容器使用通液管联接，每一容器的液位由一精密振弦式传感器测得。
传感器下挂有一个浮筒，当容器液位发生变化时，浮筒所受到的浮力可以被振弦传感器感应，从而测得传感器内的液位变化。
4、应力应变监测：土压力计当被测结构物内土应力发生变化时，土压力计感应板同步感受应力的变化，感应板将会产生变形，变形传递给振弦转变成振弦应力的变化，从而改变振弦的振动频率。
水库大坝安全监测系统是由什么组成的
水库大坝是防洪抗灾的重要设施，它们的安全性直接关系到人民群众的生命财产安全。
因此，水库大坝的安全监测必不可少。
水库大坝安全监测系统是一种集成了数据采集、传输、处理和分析的技术平台，能够实时、准确地监测大坝的状态，及时发现异常情况，提供科学的依据和支持，为大坝安全稳定运行提供了有力保障。
水库大坝安全监测系统主要由监测与分析子系统、信息管理子系统和应急处置子系统组成。
其中，监测与分析子系统包括大坝结构监测、水文监测、地质灾害监测、地震监测等。
信息管理子系统主要包括数据管理、信息共享、预警发布、决策支持等。
应急处置子系统包括应急响应、救援处置、备品备件储备等。
█传感器传感器是监测系统的核心部件，它们用于测量水库大坝的各项参数，如位移、倾斜、应力等。
传感器根据测量参数的不同，分为各种类型。
如位移传感器可分为水平位移传感器、垂直位移传感器等。
█数据采集与传输装置传感器采集到的数据经过数据采集与传输装置传输到数据分析处理装置进行处理。
数据采集与传输装置中还包括了数据存储设备、通讯装置等。
█数据分析处理装置数据分析处理装置是监测系统的另一个核心部件，它负责对传输过来的数据进行处理分析，并将分析结果反馈给监测系统的控制中心。
随着社会科技的进步，水库大坝安全监测技术也得到了广泛应用。
水库大坝安全监测系统的应用前景十分广阔，可以用于各种类型的水库大坝，如饮用水水库、灌溉水库和水电站泄洪预警等。
通过安装水库大坝安全监测系统，可以实现对水库大坝进行可靠、准确、实时的监测，保证大坝的安全性能。
总之，水库大坝安全监测系统是一项具有广泛应用前景的技术，它可以对水库大坝进行实时监测、提高大坝的安全性能。
随着社会科技的不断发展，水库大坝安全监测技术也会不断提升，为人民群众的生命财产安全保驾护航。
大坝安全监测自动化系统的运行与维护
【下载本文档，可以自由复制内容或自由编辑修改内容，更多精彩文章，期待你的好评和关注，我将一如既往为您服务】大坝安全监测自动化系统的运行与维护概况：大坝安全监测是通过仪器观测和巡视检查对水利水电工程主体结构、地基基础、两岸边坡、相关设施以及周围环境所作的测量及观察;"监测"既包括对建筑物固定测点按一定频次进行的仪器观测，也包括对建筑物外表及内部大范围对象的定期或不定期的直观检查和仪器探查。
一、大坝安全自动监测系统系统由三部分组成：●现场量测部分（传感器）●数据采集模块（CCU）●远程终端采集单元（MCU）系统监测内容、方法及仪器●大坝区降雨强度和雨量监测：采用翻斗式雨量计测量降雨量和降雨强度。
●大坝浸润及坝顶基渗压监测：通过埋设渗压计来观测坝体的渗流压力分布情况和浸润线位置及坝基渗流压力分布情况。
●大坝渗流量监测：在大坝下游设置水堰，安装量水堰计以监测大坝渗流量。
二、大坝安全监测自动化系统的运行操作●传感器可根据实际需求，在监测范围内安装各种传感器。
一般常用的有：渗压计、混凝土应变计、应力计、多点位移计、测缝计、水位计、钢筋计、倾角计、测力计、气压计、温度计、压力盒、风速计、风向仪、蒸发仪等遥测设备。
●数据采集模块（CCU）控制运行操作1.每周二次自动化监测系统巡测，可采取中央控制方式，也可采用自动控制方式运行。
每周施测时间如无特殊情况应固定不变，规定在每周二、周五上班后半小时内进行。
2.在汛期高水位，低温高水位，以及某些部位出现异常等情况下，可根据有关领导决定加密测次并采取自动控制方式运行。
3.正常情况下，数据采集模块处于工作状态，显示器可以关掉运行。
4. 数据采集模块控制测量步骤：1)数据采集模块向各远程终端采集单元提供的系统工作电源(220VAC50Hz)和系统加热电源 (220VAC50Hz)应可靠工作。
2) MCU的RS－422通讯总线接入数据采集模块（CCU）的RS－485通讯卡的1口。
三峡大坝安全监测自动化系统简介
三峡大坝安全监测自动化系统简介
段国学;徐化伟;武方洁
【期刊名称】《人民长江》
【年(卷),期】2009(040)023
【摘要】三峡工程安全监测覆盖整个枢纽建筑物及基础,接入系统的变形、渗流、应力应变等监测点共计有2 153点.安全监测的特点是测点多、分布面广、传感器品种多、工作环境恶劣、监测数据量大.结构建设充分考虑上述特点,并结合当前计算机网络技术发展现状和趋势,考虑分期实施要求,安全监测自动化系统网络总体分为监测中心至采集站层和采集站层至DAU(数据采集站)两层.系统主要包括1个监测中心、5个数据采集站、61个数据采集单元区.系统的数据管理与分析软件采用面向对象的软件设计方法,达到功能完善、操作灵活、运行可靠、先进实用的目标.【总页数】2页(P71-72)
【作者】段国学;徐化伟;武方洁
【作者单位】长江水利委员会,设计院,湖北,武汉,430010;长江水利委员会,设计院,湖北,武汉,430010;长江水利委员会,设计院,湖北,武汉,430010
【正文语种】中文
【中图分类】TV698
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DLT5211-2005大坝安全监测自动化技术规范条文说明(精)
大坝安全监测自动化技术规范条文说明目次范围总则大坝安全监测自动化系统设计一般规定设计内容监测系统设计大坝安全监测自动化系统设备系统环境要求系统功能要求系统性能要求监测仪器采集计算机系统运行维护范围本标准关于大坝的定义中坝肩和近坝岸坡电站厂总则为了统一工程安全监测自动化的技术要求本标准均加以规凡经均纳入本标准的使做到技术先进安全适用大坝安全监测自动化系统设计一般规定本标准本着经济可靠的基在进行安逐工程安全监测有别于工程中的特定对象监测它必须考虑对工程进行全面的安全监测无论是针对面上或是点上的监测布置即其监测成果能为评估工程结构物的本标准没有采用少而精这样缺乏实际指导作用且容易引用于工程安全监测的仪器电容振弦式等传感器本标准在仪器设备选用原则设计内容自动化监测系统本标准针对自动化监测系统的特点这些规定包括自动化实施自动化监测的项目和仪数据采集系统的设置监测供电系统及安全防护以及自动化系统运行方为自动化监测系统建立一个良好的监测系统设计分布式是我国大坝安全监测自动化发展历程中出现的三种基本数据现代科技的发展使分布式采分布式采集方式已基本上取代了集中式和混合式采集方式因此本标准有广泛适用性的数据采集并冠以智能型开放型但作为行则不宜取用含有个性色彩的词汇而应采用能充分表达鉴于应用于大坝安全监测的监测仪器大通信自动化系统可以根据现场实际情况采用多种方式构建现场网络可以采用国内自动化监测系统目前大多都采用它仅是串而不涉及接插系统厂家需在此基础上建立自己的高层通信协鉴于自动化采集系统产品现场网络构建的差异性本标准未光纤和无本标准中的无线是泛指采用无线介质进行通信的方式它可以是专用无线电台也可以是或采通风设计上以确保采集设备监测管理站是基本采集系统的终端节点监测管监测数据采集装置进行数监测管理站与监测管理中心站可以是局域网络通信此时监测管理站是局域网络中的一个远程节点监测管理站应配备有计算净化电源和防雷设备等一套基本网络通信软件和监测管理中心站负责整个工程监因此监测管理根据工程规模和用工净化电源和防离线分对于为了确保监测数据的安全还应考虑网当采用线当对现场通信要求很高或现场电磁干扰严重影响通信质量时可采用光纤通信方式当现场通信的线路很长时监测管理站可采用局域网或当距离较远时应用实践表明电源供应对大坝监故本标准专列一条大坝监测自动化系统不同于一般工业测控的系统因此系应大坝安全监测自动化系统设备系统环境要求大坝安全监测自动化系统对电源要求统一管理但对于线路很长的工程通当自动化系统设备与大负荷设备不间断电源当交流电源掉电时出于经济的考虑系统功能要求工程安全监测管理软件是一个重根据工程的规模和特点监测管理软件的构成各本标准只规定了基本的功能要求有条件和有更多需求经过努力可以达到的还应可接受人也可系统性能要求本标准对自动化监测系统的各项采集性能指标作了一般由于采集系统是针对适用于静态量测的大坝监测仪器研这些性能指标规定但对于具有动态变化特征的某些监测对象抽水蓄能电站上库水位等由于有些自动化测量设备中有测量控制部件在进行测量时需耗费较长时间因此系统采样本标准的采样时间不包含采样前的准备工作时间监测仪器大坝安全监测所采用的仪有些自动化测量装置甚至是专大坝安全监测自动化采集设备因此在编制本标准时不可避并对自动化系统中使用的监测仪器作出采集计算机采集计算机是监测管理站的主要设备由于监测管理站通常设置在现场且肩负随时监测数据采集装监测管理可考虑以监测管理中心站的工不得采用数据库服务器兼Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Softwa For evaluation on 系统运行维护不同规模和特点的混凝土坝土石坝等工程监测对象对自动化监测的要求差异很大各工程可根据实际需要对安全监测的频次监测数据的比测和备份时间进行规定但不得低于本标准规定的时间为确保自动化监测系统稳定正常运行必须对系统进行经常性巡视检查发现问题应及时维护并作好详细记录特别是对容易受到外界环境影响的垂线引张线系统应仔细检查线体是否稳定自由避免串风动物侵入液位失衡等为使自动化监测系统始终保持设备先进状态良好靠和运行状况进行定期更新运行可系统的硬软件除定期检查和维护外应根据设备的使用年限。
水工监测工：应力应变、温度观测、自动化观测考试题库(题库版)
水工监测工：应力应变、温度观测、自动化观测考试题库（题库版）1、单选下列关于混凝土应变的说法（）是错误的。
A.混凝土应变指的是应力应变和无应力应变B.应力应变包括应力引起的瞬时应变和徐变应变C.应变计组附近可以（江南博哥）不设置无应力计D.混凝土应变的主要影响因素为材料因素、结构因素及荷载因素正确答案：C2、单选下列选项中，不是用于应力应变监测的仪器设备是（）。
A.无应力计B.测缝计C.水工比例电桥D.土压力计正确答案：C3、判断题大坝安全自动化监测系统由监测计算机、通信网络、测量单元、传感器、大坝安全监测软件构成。
（）正确答案：对4、判断题大坝安全集中式自动监测系统的主要缺点是其可靠性较低，测量时间长，不易扩展。
（）正确答案：对5、单选对于拱坝，需要监测应力在空间上的方向和大小的测点部位，可以埋设（）。
A、单向应变计B、三向或五向应变计组C、三向或七向应变计组D、七向或九向应变计组正确答案：D6、多选大坝安全监测系统的总体技术要求主要有（）A、可靠性B、准确性C、经济实用性D、先进性正确答案：A, B, C7、判断题夏季水温常低于气温而冬季高于气温，水温年变幅小于气温年变幅，愈深处水温年变幅愈大。
正确答案：错8、判断题夏季水温常低于气温而冬季高于气温，水温年变幅小于气温年变幅，愈深处水温年变幅愈大。
正确答案：错9、单选以下不属于资料分析的的定性分析方法的是（）。
A.比较分析法B.特征值统计法C.绘制相关图分析法D.数学模型法正确答案：D10、判断题施工期进行应力应变监测的一个重要作用是寻求最大应力的位置、大小和方向。
（）正确答案：错11、判断题土压力为应力温度观测的必测项目。
（）正确答案：错12、多选下列能利用应变计监测得到的是（）。
A.钢筋应力B.混凝土内部应变C.混凝土表面应变D.混凝土内部温度正确答案：B, C, D13、判断题土坝横向最大位移量施工期发生在坝的1/2坝高处，竣工后发生在坝顶或坝顶以下的1/3坝高处附近。
大坝安全自动监控系统
遥测集线箱
遥测集线箱
通常安装在观测传感器附近，是实现巡回检测时用以切换测点的专用设备。有一类集线箱本身具备模数转换 功能，能将传感器输出的模拟量变换为便于传输的数字量。
自动安全监控微机系统
自动安全监控微机系统
以大容量微机为核心，连接各种类型传感器的检测装置及相应外部设备组成，有专用的检测管理软件和数据 处理软件支持，实现下述功能：①对传感器进行高精度测量，根据需要选定巡回检测或单点测量等不同方式。② 对测值进行检验和修正误差，对异常测值进行报警。③对正常测值进行整编、计算，将观测成果存入数据库或按 需要的方式输出。④对观测成果的发展变化及各种变化量之间的相关性进行分析。⑤利用预报模型进行计算，将 计算值和实测值对比。⑥对分析对比后的超差值按不同情况进行报警，以便管理人员查明原因采取措施。⑦对观 测系统各部位进行检查、分析、判断，显示故障位置，以便维修处理。
大坝安全自动监控系统
观测系统
目录
01 简介
03 观测传感器
02 在线监控系统 04 遥测集线箱目录Leabharlann 05 自动安全监控微机系 统
07 发展简史
06 离线监控系统
基本信息
大坝安全自动监控系统是利用电子计算机实现大坝观测数据的自动采集和自动处理，对大坝性态正常与否作 出初步判断和分级报警的观测系统。由监测仪器、数据采集装置、通信和电源线路、计算机系统及相关的系统软 件和应用软件组成的自动化系统，用以实现大坝安全监测数据的自动采集、自动处理、在线监控、离线分析、信 息管理、安全评判和辅助决策，以便采取正确合理的措施，保证大坝安全。
中国在大坝安全监控自动化方面的研究工作是20世纪70年代后期开始的，到80年代中期已经实现了差动电 阻式仪器的数据采集和处理自动化，在湖南省东江水电站的拱坝上建立了第一套实用系统大坝安全监控方面总的 发展趋向是研制更为准确可靠的自动化系统，研究应力、渗流等观测物理量的监控模型，研究更具智能性的数据 处理专家系统等，使大坝安全监控更为有效。
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水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统的主要构成
（三）、.数据处理分析与监控管理系统 我国对大坝安全监测资料的定量分析，主要是针对单个测点的测值建 立统计模型、确定性模型和混合模型等常规数学模型，并得到了广泛应用。 在此基础上又研究和发展了多测点模型和多维模型，在应用神经网络技术进 行大坝安全监测资料的分析方面也进行了大量探索。
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大坝安全监测自动化系统的主要构成
（二）、数据采集系统 我国对大坝安全监测数据自动采集系统的研究，始于20世纪70年代末， 80年代有了长足的进步，进入90年代中期后，随着电子技术、计算机技术、 通讯技术等的发展和国外先进设备的引进，有多种型号的大坝安全监测数据 自动采集系统先后研制成功，显著提高了我国大坝安全监测的实时性、可靠 性和适用性。国内大坝安全监测数据自动采集系统按采集方式分为集中式、 分布式和混合式三类，具代表性的有DAMS型、IX}型,I_N1018型等系统。
水利工程管理技术
大坝安全监测自动化系统的主要构成
大坝安全监测自动化系统的主要构成
一个完整的大坝安全监测自动化系统包括三大部分，分别为监测 仪器(主要为各类传感器)系统、数据采集系统和数据处理分析监控管 理系统 （一）、监测仪器系统 我国从20世纪50年代开始研制和生产大坝安全监测仪器。经过几 十年的不断努力，在仪器的种类、性能和自动化程度上均有较大的发 展。目前已有差动电阻式、钢弦式、电容式、电感式、步进电机式、 电磁差动式、差动变压式等10余种。在实际工程应用中效果较好，具 代表性的主要有: ①电容式和步进电机式垂线坐标仪、引张线仪； ②钢弦式、差动变压式多点变位计； ③伺服加速度计式钻孔测斜仪；
水利工程管电感式、钢弦式、差动电阻式、压阻式渗压计； ⑤电容式、差动变压器式液体静力水准遥测装置； ⑥采用密封式激光点光源、光电藕合器件CCD作传感器的新型波带 板、真空泵自动循环冷却水装置等新技术的真空激光准直系统 ⑦采用液压平衡原理新研制的差动电阻式应变计和测缝计； ⑧适应高土石坝，特别是高混凝土面板堆石坝要求的大量程位 移计和测缝计等。
监控指标方面，大坝应力和扬压力一般以设计值为监控指标；大坝变 形监控指标的确定主要有置信区间法、仿真计算法和力学计算法。较普遍采 用的是置信区间法，以数学模型置信区间的边界为监控线。
目前已初步开发的具有决策支持和网络功能的大坝安全监控管理系统 主要包括总控部分、输入系统、输出系统、综合分析和推理系统、数据库及 其管理系统、方法库及其管理系统、模型库及其管理系统、知识库及其管理 系统、图形库及其管理系统、图象库及其管理系统等。一般建立在网络平台 上，以实时多任务方式运行，能对各监测项目进行实时监控，具有图文声像 数据管理、安全评估、分级报警及网络通信等功能。
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