水利工程水库大坝安全监测方案范本

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1、水库安全监测综合自动化系统技术方案二 0 一二年十月1 设计依据和原则1.1 设计依据水文自动测报系统技术规范 SL61-2003; 水利水电工程水情自动测报系统设计规范 (DL/T5051-1996); 水位观测标准 GBJ138-90;土石坝安全监测技术规范 SL60-94; 土石坝安全监测资料整编规程 SL169-96;水电厂计算机监控系统基本技术条件 DL/T578-95; 电力装置的继电器保护和自动装置设计规范 GB50062-92D;数据终端(DTE)和数据电路终端设备(DCE)之间的接口定义 GB3454-82;国际电工技术委员会标准 IEC;电气和电子工程师协会标准 IEEE;

2、 电力系统实时数据通信应用层协议 DL476-92;电子设备雷击保护导则 GB7450-87;不间断电源设备 GB7260-87;计算机场地技术要求 GB2887-89;电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB50171-92;1.2 设计原则1.2.1 系统设计要有明确的针对性和代表性 .设计以土石坝安全监测技 术规范 SL60 94 等有关技术规范为依据 ,收集工程设计、施工、运行管 理资料 ,针对影响和控制该工程安全性态的监测变量重点监测,监测项目、测点布置和结构优化组合 ,尽量利用原有的观测设施 ,保证数据的连续性和 节省投资 .1.2.2 系统的可靠性 .系统的可靠性最

3、关键的是选用的仪器设备需具有 高稳定性和高可靠性 ,仪器设备的稳定可靠是系统设计时选择的主要要求 , 它应能在工程实际的运行环境条件下长期保持原有的技术性能,正常工作 ,其可靠性 和稳定性应满足大坝安全自动监 测系统 设备基 本技术条件 (8L268 2001)的要求 .1.2.3 系统的先 进性.系统设计 时所选择的仪器设 备首先 应具有技术 先进性 .监测仪器和监测方法力求先进 ,其准确度 和精度 等技术性能指标 应满足大坝安全自动监测系统设备基本技术条件 (SL268 2001)的要求 及工程监测需求 .系统能实现联机实时监测和监控 .1.2.4 系统兼容性强 ,能兼容各种类型的传感器

4、,系统组网灵活 ,实现 系统内部及外部数据信息共享 .1.2.5 系统要考虑便于自动化数据采集的需要 ,同时保留人工测量接 口或观测 ,以便在系统建完之前或系统发生故障时 ,进行人工补测 ,保证数据 的连续性 .也可在系统正常运行时 ,进行校测 .1.2.6 系统具有离线输入口 ,以便人工置数 .1.2.7 系统操作简单 ,维护方便 .1.2.8 系统性能价格比高 ,并具有扩展性 .1.3 系统建设目标水利工程监测信息是水库防洪安全、兴利调度的基础信息 ,是水利工程管理现代化建设取得成效的关键 .建设水库安全监测综合自动化系统的 目标是在水库建立一套快速及时、准确可靠、先进实用、高度 自动化的

5、 流域水雨情信息、工程安全信息、监测监控与管理自动化系统 ,以便对水库 的安全运行性态、水雨情等信息进行实时监测 .为治洪排涝、水资源优化配 置等提供决策支持 .进一步提高管理决策速 度 和水平 ,充分利用现有的工 程措施 ,提高工程的运行效益 .系统可以扩充闸门监控信息、实时图像信息 采集等2工程概况满天星水库已经安装了200多只内观仪器，目前是人工手动测量仪器的数字,再人工转换成变形物理量现在需要进行自动化测量，数据存入电脑， 自动计算，自动存档,并形成观测曲线3监测项目3#测站4#测站5栽测站2#测站监测仪器分布序号观测站点仪器数量11号测站8922号测站6433号测站3044号测站73

6、55号测站32合计2884自动化系统技术设计水库安全监测自动化系统包括水情监测系统、大坝渗压监测系统、大 坝雨量监测系统、大坝渗流监测系统、大坝气温监测系统.汝城满天星水库安全监测自动化系统结构水库办公室计算机县局电站管理处通讯转换现场MCU宽带RJ452閔支现场仪器4.1测量控制单元测量控制单元（米CU）是系统中的主要部分，用于对各种传感器进行数 掘采集和存储，并与中央控制室计算机连接通讯，发送指令和数据传输，实现 实时监测.该系统设1个测量控制单元，米CU直接安装在中央控制室，传感 器与控制单元之间用电缆连接 4.2中央控制室及现场采集设备中央控制室设在水库办公楼内，监测计算机与测量控制单

7、元米CU实现双向通讯配有数据采集和数据处理分析软件，可进行在线监控、分析或 离线分析系统配置序号观测设备设备型号/规格数量单位11号测站采集单元HN-22006套22号测站采集单元HN-22004套33号测站采集单元HN-22002套44号测站采集单元HN-22005套55号测站采集单元HN-22002套不锈钢监测箱体+ 电源国标5套通讯电源防雷装置HN-21005套7数据米集分析软件HN-1套8电源电缆2 * 0.5600米9通讯电缆2 * 0.5（双绞带屏 蔽）600米PVC穿线管国标600米10通讯电源防雷装置1套11监控主机（商业级 带串口）DELL1台4.3 系统功能4.3.1 数据

8、采集功能能自动采集各类传感器 ,应能用应答式或自报式对接入的监测仪器进 行准确测量 .4.3.2 数据通迅与资源共享功能测量控制单元与中央控制室之间具有双向通迅功能 ,中央控制室可以 向测量控制单元发出指令 ,并接受测量控制单元采集数据 :中央控制室与外 界可以通过多种通迅媒介实现双向通讯 ,实现资源分级共享 .4.3.3 资料维护与管理系统对各监测项目的考证资料和监测资料具有维护与管理功能,包括资料录入、资料修改、资料删除、资料查询等功能 .4.3.5 系统自检功能系统具有自检能力 ,系统发生故障时 ,有设备故障报警功能 ,显示故障信息 , 以便及时维修 .所有传感器须安装避雷器 ,并进行接

9、地 .要充分利用坝体测压管的外壳 接地电阻小的优势 ,将传感器避雷器接地与测压管的外壳连接起来,可大大减小接地电阻 ,接地电阻应小于 1 欧姆 .5 仪器设备参数根据土石坝安全监测技术规范 (SL60 94)及大坝自动监测系统 设备基本技术条件 (SL268 2001)的要求 ,结合泮头水库大坝监测项目及 系统设计 ,选定水库大坝安全监测自动化系统的监测仪器 ,其技术指标如下 .5.1 、自动化测控装置 (HN-2200)HN-2200 系列米 CU 数据采集模块由高速低功耗 32 位 AR 米内核微处 理器为核心 ,集成了 传感器调理、采集测量 ,数据存储、通信及实时时钟等 电路 ,具有抗干

10、扰能力强、可靠性好 ,智能集成化程度 高、测量精度 高,功 耗低 ,安装、运行、维护方便等特点 .用于安全监测工程中各种类型监测仪 器(传感器)的数据测量、存储和传输 ,特别适合于水库大坝安全监测 ,水工建 筑物、高边坡、隧道、桥梁、道路等恶劣环境下长期使用 .HN-2200 差阻式数据采集模块提供 1路、8路、16 路等多种信号输入通道 , 主要适用于四芯或五芯差动电阻式仪器 (传感器 )的测试与测量 ,如差阻式锚 索计 ,差阻式渗压计 ,差阻式测缝计、差阻式钢筋计、差阻式多点变位计等 仪器或传感器 .功能特点多模式自动数据采集功能HN-2200 数据采集模块可根据上位机或中心站的命令实现巡

11、测、选测或点 测、自动巡测等进行数据采集功能 :(1) 巡测 :即逐点依次自动切换模块的每个通道进行测量,采集对应传感器数据;(2) 选测或点测 :即针对某一个测点或某几个测点对应的通道进行测量采集 传感器数据 ;(3) 自动巡测 :指定时间测量指中心站设置了 每天指定采集测量的时间点(不超过 6 个 ), 采集模块自动在这些时间点进行巡测;指定时间段指中心站设置了 每天的起始测量时间、结束测量时间和测量时间间隔 ,采集模块根 据这些设置参数自动进行巡测 .具有掉电保护的大容量数据存储功能HN-2200 数据采集模块内具有掉电保持的存储器 ,每次测量的监测数据将 自动根据测量方式存储指定位置;

12、实时数据 ,随时读取 ,随时更新 ;历史数据 ,根据先进先出策略覆盖存储 .对存储的实时数据或历史数据 ,中心站都可以 在任何时间读出 .多种通信接口和多种通信模式HN-2200 数据采集模块提供 RS232,RS485 和以太网接口可选 ,可通过 RS485 或以太网接口与中心站实现双向通信,还可根据用户的需要 ,选配 GPRS 模块、无线数传模块、无线数传电台等实现无线传输的通信方式 .技术参数通道数:默认 16路,可选 1路、8路 .量程：电阻值:0 120 Q电阻比:0.8000 1.2000精度：电阻值: 0.02 Q电阻比：0.0002电阻值:0.01 Q电阻比 ：0.0001测量

13、速度 :35 秒/支存储容量 :默认 128kbytes通信形式：串行接口(RS232/485),以太网接口，无线传输形式(GPRS、无线数 传等）串行接口 :RS485/RS232, 默认速率 9600bps, 通信参数可由用户设置 . 以太网接口 :通信速率默认 10 米 bps工作环境：温度-20+50 C,湿度 W 98%Rh.平均无故障工作时间 ：20000 小时5.2、RS232转RS485模块（深圳 3onedata ）标准 ：符合 EIA RS-232,RS-485 标准RS-232 信号 ：TX,RX, GNDRS-485 信号： D+,D-,GND工作方式 ：异步工作 ,点

14、对点或多点 , 2 线半双工方向控制 ：采用数据流向自动控制技术 ,自动判别和控制数据传输 方向波特率 ：300-115200bps, 自动侦测串口信号速率负载能力 ：支持 32 点轮询环境 （可定制 128 点）传输距离:RS-485端1200米（9600bps时）,RS-232端建议不超过5 米接口保护 :600W 浪涌保护、 1500V 静电保护接口形式:RS-232端DB9母头RS-485端4位工业端子工作温度:-40 C到80 C存储温度:-40 C到85 C输入电源 :无需外接电源 ,从 RS-232 口的 TXD、RTS、DTR 信号获 取电源功耗 :静态功耗 10 米 A 以内,动态功耗平均值 40 米 A 以内湿度 :相对湿度5%到 95%5.3 、台式计算机CPU: A 米 D Athlon 2650e （1.6GHz）;（DELL）硬盘：160G 7200转高速SATAII防震硬盘;内存: 1024 米 B,DDRII800;16合1数码读卡器/2个USB2.0接口（前2后4）;高性能 3D 集成显卡 ;主板集成 Intel PRO/1000 千兆以太网卡 ,内置音箱 ;DVD-RO 米,16 倍速 DVD 光驱, 支持 DVD、CD 读取; 人体工学键盘 ;正版中文 WINXP-Ho 米 e 操作系统 （带介质 ）;19