安全监测系统解决方案

安全监测系统解决方案**安全监测系统解决方案**安全监测系统解决方案

目录

第1章

概论

3

1.1

系统概览

3

1.2

历史回望

3

1.3

现状分析

4

1.4

目标阐述

4

第2章

总体设计

6

2.1

设计原则及依据

6

2.2

系统体系结构

7

2.3

信息流程

10

2.4

系统组成

11

2.5

系统功能

12

第3章

信息采集系统

14

3.1

需求分析

14

3.2

技术解决方案

14

第4章

通信网络系统

20

4.1

测控单元和监测中心之间的通信20

4.2

监测中心和监测分中心之间的网络25

第5章

软件系统

27

5.1

建设原则

27

5.2

技术解决方案

28

第1章

概论

1.1

系统概览

**作为特殊的建筑，其安全性质与房屋等建筑物完全不同，**安全出现问题，将会引发**下游一定范围的人员和财产、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**安全监测水平，保证水库**的安全，是关系到国家利益和社会稳定的头等大事。**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**观测数

据自动采集、处理和分析计算，对**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**安全自动监测系统，可以缩短数据采集周期，提高**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**隐患，为水库的安全运行提供有力的保障。

1.2

历史回望

**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20?ｍ的**和库容超过1500万ｍ

３的水库，均需设置报警系统，并提出垮坝后库水的淹没范围、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**安全条例（1990）也要求**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**安全导则》和加拿大的《**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。1976年美国92.96?ｍ高的堤堂坝（Ｔｅｔｏｎ）失事前，**管理机构根据**安全监测系统监测到的事故

的发展状况及时通过下游的行政司法当局向可能被淹的群众发出警报，有组织地进行人员疏散，尽管**失

事后堤堂河和斯内克河下游130km，约780

km2的地区遭洪水肆虐，造成25000人无家可归、损失牲畜约２万头的巨大物质损失，但人员死亡只有11人，初步体现了**安全监测系统的重要意义。

1.3

现状分析

中国已建成近8.5万座水库，数量居世界首位。但是，由于历史原因，这些水库大部分防洪标准偏低，且

大都存在不同程度的质量问题。一些水库**的病险情况较为严重，影响了水库综合效益的发挥，也严重威

胁着人民生命财产安全。为了确保水库**的安全运行，充分发挥水利工程的预期效益，对水库**实施安全

监测和科学管理，已成为中国各级水行政主管部门所面临的一个迫切需要解决的重大问题。

**监测自动化经历了从单台仪器遥测、专用测量装置、集中式数据采集系统到分布式数据采集系统的发展

过程，其发展与基于仪器设备的监测系统的发展和进步密切相关，而监测系统的发展是以所有监测元件的

迅猛发展为标志的，包括从相关的传感器、测量仪器到转换、处理、存储、打印和分析设备的发展。

目前，全国的大部分的水库**监测报手段落后，测验设施设备老化，信息的采集精度低，甚至很多水库没

有对**的监测手段。**带病运行，一旦遇大洪水来临严重威胁**及下游人员和财产安全。因此，迫切需要

建设一套自动化程度高、有先进的**监测系统，以提高防洪减灾能力，保障人民生命财产的安全。

1.4

目标阐述

**安全监控系统是一个庞大的系统工程，并且具有涉及信息量大、覆盖的知识面广等特点。

众所周知，**安全监测仪器是人们了解**运行状态的耳目，它要能够在恶劣环境下长期稳定可靠的检测出

**微小的物理量变化，所以在某些方面（如在测量精度、长期稳定性方面）与其它工业监测行业相比，其

要求更高、难度更大。从外部观测的静力水准、正倒锤、激光准直到内部观测的渗压计、沉降计、测斜仪、土体应变计、土压计，其自动化遥测都是建立在高可靠性的传感器的基础上。近年来，随着大型水坝建筑

的增多和高科技的应用，**安全监测正向一体化、自动化、数字化、智能化的方向发展。

**安全监测系统建设的总的目的是以国家对**安全监测工程建设的标准和要求为依据，以实时采集监测信

息并传输到**安全监测中心进行分析、处理为目的，将现代化工业自动化控制、现代通信技术、计算机网

络技术、数据库技术、地理信息技术和信息分析预测技术与**安全监测业务需求紧密结合，建成一个先进

实用、高效可靠、自动化程度高的**安全监测系统，达到监测数据采集自动化、传输网络化、处理标准化、分析科学化，有效地提高水情信息采集、传输、处理、分析、预报的准确性、可靠性，更好地为各级**管

理部门的决策和指挥抢险救灾提供科学依据。

第2章

总体设计

2.1

设计原则及依据

2.1.1

设计原则

1.

实用性

适应施工期、蓄水期、运行期及已建工程更新改造的不同需要，便于维护和扩充，每次扩充时不影响已建

系统的正常运行，并能针对工程的实际情况兼容各类传感器。能在温度－30～＋60℃、湿度95％以上及

规定水压条件下正常工作，能防雷和抗电磁干扰，系统中各测值宜变换为标准数字量输出。操作简单，安装、埋设方便，易于维护。

2.

准确性

对于**安全监测系统而言，信息的准确性直接关系到决策的成败。因此该系统在监测数据自动采集、传输、处理等工作环节的设备选型和技术处理上要充分考虑误差控制和误差处理，确保提高系统整体的准确性。3.

可靠性

为保证系统长期稳定运行，观测数据具有可靠的精度和准确度。系统设备能自检自校及显示故障诊断结果

并具有断电保护功能，同时具有独立于自动监测量仪器的人工观测接口。

4.

先进性

力求高起点，既满足现实需求，又适应长远发展的需要，确保系统所采用的技术与当前技术发展趋势保持

一致，并便于系统的扩展、升级和优化。

5.

开放性

坚持统一标准，采用行业标准和规范进行统一设计，按开放式系统的要求选择设备，组建系统，以利于调

整和扩展，便于信息的共享。

6.