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1、水利水电工程质量检测技术培训,第十四章 安全监测自动化,主要内容,第一节 大坝监测自动化现状 第二节 监测自动化系统结构 第三节 分布式监测系统简介,第一节 大坝监测自动化现状,我国开展大坝安全监测自动化的研究，始于二十世纪七十年代末，首先实施的是内部观测的自动化。据不完全统计一半以上水利水电工程已实现部分或全部监测自动化。 进入九十年代，一般大型工程监测自动化大多需引进国外产品。随着科学技术的发展和产品的逐步改进完善，我国监测自动化系统有了较大发展，某些方面已达到了国际先进水平。主要表现在：分布式的体系结构、测控系统结构模块化、通信方式多样化、供电方式多样化、防雷和抗干扰能力、监测数据分析技
2、术等，使系统运行可靠性和信息分析评价水平得到不断提高。目前水电工程监测自动化不但以国内产品为主，且还出口国外进入世界监测工程领域。 虽某些方面已达到了国际先进水平，但是系统总体性能和国际先进产品相比，还存在一定的差距，特别是在可靠性和长期稳定性方面有待进一步的提高。,第二节 监测自动化系统结构,监测自动化系统按采集方式分为三种结构模式 ： 1.集中式：将现场数据采集自动化、数据运算处理自动化、资料异地传输均集中在专门设置的终端监控室内进行。模拟量传输，抗干扰能力差，可靠性低，适用于仪器种类少、数量不多、布置相对集中和传输距离不远的中小型工程中。 2.分布式：分散采集、集中管理的结构 。测控单元
3、靠近传感器，模拟量传输距离短；测控单元上传数字量，传输距离大大提高，即使一个子系统发生故障也不会影响整个系统运行，适合于工程规模大、测点数量多、测点布置分散的工程项目。 3.混合式：混合式是介于集中式和分布式之间的一种结构形式。,第三节 分布式监测系统简介 分布式系统特点,1.可靠性高：数据采集单元化，其结构相对简单，而且各DAU相互独立互不影响，某一单元出故障不会影响全局。 2.实时性强：各数据采集单元并行工作，系统工作速度大为提高，各数据测量时间一致性好。 3.测量精度高：各数据采集单元均在传感器现场，模拟信号传输距离短，测量精度得到提高。 4.可扩充性好，配置灵活：用户可根据需要增加或减
4、少数据采集单元以增减测量的内容。 5.维护方便：由于数据采集单元采用了模块化设计，如某一单元出故障，只要更换备用模块即可。 6.电缆减少：各数据采集单元均在现场，距离传感器很近，各DAU之间通过通信总线相连接，因此，整个系统的电缆大为减少。,自动化监测系统功能,1.数据采集：常规、定时、巡回、选点自动数据采集。 2.显示：监测对象及系统总貌、布置图、成果曲线、数据异常报警及故障 。 3.操纵：监视操作、显示打印、在线实时测量、修改系统配置及离线分析等。 4.数据通信：现场级和管理级的通信，（DAU）之间及DAU与监测管理中心上位计算机之间的双向数据通信；监测管理中心内部及其与上级主管部门计算机
5、之间的双向数据通信。 5.掉电保护：断电情况下确保持续工作3d以上。 6.自检自诊：对整个系统或某台DAU进行自检，诊断出故障的部位及类型。 7.现场操作：每台DAU备有与便携式操作仪或便携式微机的接口。 8.防雷、抗干扰：抗雷击措施，各单元采取隔离等措施及抗电磁干扰设计。 9.数据备份 ：自动定时备份，确保监测数据万无一失。,数据采集单元（DAU）模块及功能,*采用了全封闭模块化结构，可靠性、抗干扰能力大为提高。如果模块失效，只需更换模块，用户免于维护。 数据采集单元（DAU）模块 1.电阻式模块 2.振弦式模块 3.电感式模块 4.电容式模块 5.电压电流信号模块 6.二线制变送器信号模块
6、 7.电位器式模块 数据采集单元（DAU）功能 1.实时时钟管理 2.参数及数据掉电保护 3.串行通信接口 4.电源备用系统 5.自诊断功能 6.抗雷击 7.高可靠性、强抗干扰、免维护,分布式系统通信方式,1.有线通信方式：采用双绞屏蔽电缆，按RS485通信接口方法构成二线平衡式半双工通信系统，不加中继在9600bps的通信速率下的有效通信距离为1.2km。 2.光纤通信方式：采用多模光缆，配有RS485接口的 NDA3400光端机进行光纤通信，有效通信距离大于5km，通信速率可达1Mbit/s 。 3.无线通信方式：配置NDA3300无线通信模块，采用太阳能电源 。 4.公用电话网通信方式：MODEM通过电话终端接入公用电话网。,自动化监测系统问题,1.接入自动化的仪器应有重点及针对性； （关键部位、重点项目、工程缺陷或薄弱环节、危险或人员难以接近部位） 2.系统的长期可靠性、稳定性及有效性； 3.现场监测仪器设备的精心管理与维护； （尤其是可维护的变形自动化监测仪器） 4.操作人员的业务水平与素质的培训与管理。,谢谢！ 欢迎批评指正。,
