XX安全監(jiān)測解決方案

1、XX安全監(jiān)測系統(tǒng) 解決方案XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)目錄第 1 章 概論21.1 系統(tǒng)概覽21.2 歷史回望21.3 現(xiàn)狀分析31.4 目標(biāo)闡述3第 2 章 總體設(shè)計42.1 設(shè)計原則及依據(jù)42.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)52.3 信息流程82.4 系統(tǒng)組成92.5 系統(tǒng)功能10第 3 章 信息采集系統(tǒng)113.1 需求分析113.2 技術(shù)解決方案12第 4 章 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)174.1 測控單元和監(jiān)測中心之間的通信174.2 監(jiān)測中心和監(jiān)測分中心之間的網(wǎng)絡(luò)錯誤！未定義書簽。第 5 章 軟件系統(tǒng)225.1 建設(shè)原則225.2 技術(shù)解決方案24- 1 -XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)第1章 概論1.1 系統(tǒng)概覽XX 作為特殊的建

2、筑，其安全性質(zhì)與房屋等建筑物完全不同， XX 安全出現(xiàn)問題，將會引發(fā) XX 下游一定范圍的人員和財產(chǎn)、環(huán)境損失。在加強(qiáng)水利建設(shè)的大環(huán)境下，提高水工建筑物的安全，特別是提高 XX 安全監(jiān)測水平，保證水庫 XX 的安全，是關(guān)系到國家利益和社會穩(wěn)定的頭等大事。 XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)主要由觀測傳感器、遙測數(shù)據(jù)采集模塊、工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)和自動監(jiān)測管理軟件系統(tǒng)組成，通過計算機(jī)的工作，能夠?qū)崿F(xiàn) XX 觀測數(shù)據(jù)自動采集、處理和分析計算，對 XX的性態(tài)正常與否作出初步判斷和分級報警為監(jiān)測對象提供早期安全預(yù)警報告的自動化系統(tǒng) 。建立 XX 安全自動監(jiān)測系統(tǒng)，可以縮短數(shù)據(jù)采集周期，提高XX 觀測的工作效率，減輕勞動強(qiáng)度；

3、并能充分利用水庫調(diào)蓄能力，使其在防洪和供水兩方面發(fā)揮最大的效益，同時可提高水庫管理水平，及時發(fā)現(xiàn) XX 隱患，為水庫的安全運(yùn)行提供有力的保障。1.2 歷史回望XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)在西方發(fā)達(dá)國家已有30 多年的歷史。如法國要求對高于的水庫，均需設(shè)置報警系統(tǒng)，并提出垮壩后20 的 XX 和庫容超過 1500 萬庫水的淹沒范圍、沖擊波到達(dá)時間、淹沒持續(xù)時間和相應(yīng)的居民疏散計劃等。而葡萄牙 XX 安全條例（1990）也要求 XX 業(yè)主提交有關(guān)潰壩所引起洪水波傳播的研究報告，編制下游預(yù)警系統(tǒng)、應(yīng)急計劃和疏散計劃。美國的聯(lián)邦XX 安全導(dǎo)則和加拿大的 XX 安全導(dǎo)則都強(qiáng)調(diào)要求采取險情預(yù)計、報警系統(tǒng)、撤退計劃等

4、應(yīng)急措施，以便萬一發(fā)生不測時，將損失減少到最小程度。1976 年美國92.96 高的堤堂壩（）失事前，XX 管理機(jī)構(gòu)根據(jù)XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測到的事故的發(fā)展?fàn)顩r及時通過下游的行政司法當(dāng)局向可能被淹的群眾發(fā)出警報，有組織地進(jìn)行人員疏散， 盡管 XX 失事后堤堂河和斯內(nèi)克河下游130km，約 780 km2 的地區(qū)遭洪水肆虐，造成 25000 人無家可歸、損失牲畜約萬頭的巨大物質(zhì)損失， 但人員死亡只有 11 人，初步體現(xiàn)了 XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)的重要意義。- 2 -XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)1.3 現(xiàn)狀分析中國已建成近 8.5 萬座水庫，數(shù)量居世界首位。但是，由于歷史原因，這些水庫大部分防洪標(biāo)準(zhǔn)偏低，且大都

5、存在不同程度的質(zhì)量問題。一些水庫 XX 的病險情況較為嚴(yán)重，影響了水庫綜合效益的發(fā)揮， 也嚴(yán)重威脅著人民生命財產(chǎn)安全。為了確保水庫 XX的安全運(yùn)行， 充分發(fā)揮水利工程的預(yù)期效益， 對水庫 XX實(shí)施安全監(jiān)測和科學(xué)管理， 已成為中國各級水行政主管部門所面臨的一個迫切需要解決的重大問題。XX 監(jiān)測自動化經(jīng)歷了從單臺儀器遙測、專用測量裝置、集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)到分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的發(fā)展過程， 其發(fā)展與基于儀器設(shè)備的監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展和進(jìn)步密切相關(guān)， 而監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展是以所有監(jiān)測元件的迅猛發(fā)展為標(biāo)志的， 包括從相關(guān)的傳感器、測量儀器到轉(zhuǎn)換、處理、存儲、打印和分析設(shè)備的發(fā)展。目前，全國的大部分的水庫 XX 監(jiān)測

6、報手段落后，測驗(yàn)設(shè)施設(shè)備老化，信息的采集精度低，甚至很多水庫沒有對 XX的監(jiān)測手段。 XX帶病運(yùn)行，一旦遇大洪水來臨嚴(yán)重威脅 XX 及下游人員和財產(chǎn)安全。因此，迫切需要建設(shè)一套自動化程度高、有先進(jìn)的 XX監(jiān)測系統(tǒng)，以提高防洪減災(zāi)能力， 保障人民生命財產(chǎn)的安全。1.4 目標(biāo)闡述XX 安全監(jiān)控系統(tǒng)是一個龐大的系統(tǒng)工程，并且具有涉及信息量大、覆蓋的知識面廣等特點(diǎn)。眾所周知， XX安全監(jiān)測儀器是人們了解 XX運(yùn)行狀態(tài)的耳目，它要能夠在惡劣環(huán)境下長期穩(wěn)定可靠的檢測出 XX 微小的物理量變化，所以在某些方面（如在測量精度、長期穩(wěn)定性方面）與其它工業(yè)監(jiān)測行業(yè)相比，其要求更高、難度更大。從外部觀測的靜力水準(zhǔn)、

7、 正倒錘、激光準(zhǔn)直到內(nèi)部觀測的滲壓計、沉降計、測斜儀、土體應(yīng)變計、土壓計，其自動化遙測都是建立在高可靠性的傳感器的基礎(chǔ)上。近年來，隨著大型水壩建筑的增多和高科技的應(yīng)用，XX 安全監(jiān)測正向一體化、自動化、數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展。XX安全監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)的總的目的是以國家對XX安全監(jiān)測工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)和要求為依據(jù)，以實(shí)時采集監(jiān)測信息并傳輸?shù)絏X安全監(jiān)測中心進(jìn)行分析、處理為目的，將現(xiàn)代化工業(yè)自動化控制、 現(xiàn)代通信技術(shù)、 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、 數(shù)據(jù)庫技術(shù)、地理信息技術(shù)和信息分析預(yù)測技術(shù)與XX安全監(jiān)測業(yè)務(wù)需求緊密結(jié)合，建成一個先進(jìn)實(shí)用、高效可靠、自動化程度高的XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)，達(dá)到監(jiān)測數(shù)據(jù)采集自- 3 -XX

8、 安全監(jiān)測系統(tǒng)動化、傳輸網(wǎng)絡(luò)化、 處理標(biāo)準(zhǔn)化、分析科學(xué)化， 有效地提高水情信息采集、 傳輸、處理、分析、預(yù)報的準(zhǔn)確性、可靠性，更好地為各級XX 管理部門的決策和指揮搶險救災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。第2章 總體設(shè)計2.1 設(shè)計原則及依據(jù)設(shè)計原則1. 實(shí)用性適應(yīng)施工期、 蓄水期、運(yùn)行期及已建工程更新改造的不同需要，便于維護(hù)和擴(kuò)充，每次擴(kuò)充時不影響已建系統(tǒng)的正常運(yùn)行， 并能針對工程的實(shí)際情況兼容各類傳感器。能在溫度 30 60、濕度 95以上及規(guī)定水壓條件下正常工作，能防雷和抗電磁干擾， 系統(tǒng)中各測值宜變換為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字量輸出。 操作簡單，安裝、埋設(shè)方便，易于維護(hù)。2. 準(zhǔn)確性對于 XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)而言，信息的

9、準(zhǔn)確性直接關(guān)系到?jīng)Q策的成敗。因此該系統(tǒng)在監(jiān)測數(shù)據(jù)自動采集、 傳輸、處理等工作環(huán)節(jié)的設(shè)備選型和技術(shù)處理上要充分考慮誤差控制和誤差處理，確保提高系統(tǒng)整體的準(zhǔn)確性。3. 可靠性為保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行， 觀測數(shù)據(jù)具有可靠的精度和準(zhǔn)確度。系統(tǒng)設(shè)備能自檢自校及顯示故障診斷結(jié)果并具有斷電保護(hù)功能，同時具有獨(dú)立于自動監(jiān)測量儀器的人工觀測接口。4. 先進(jìn)性力求高起點(diǎn)， 既滿足現(xiàn)實(shí)需求，又適應(yīng)長遠(yuǎn)發(fā)展的需要，確保系統(tǒng)所采用的技術(shù)與當(dāng)前技術(shù)發(fā)展趨勢保持一致，并便于系統(tǒng)的擴(kuò)展、升級和優(yōu)化。5. 開放性堅持統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)， 采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)計，按開放式系統(tǒng)的要求選擇設(shè)備，組建系統(tǒng)，以利于調(diào)整和擴(kuò)展，便于信息的共享

10、。- 4 -XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)6. 經(jīng)濟(jì)性系統(tǒng)設(shè)計時堅持經(jīng)濟(jì)性原則，在功能和采集范圍上可多可少，可大可小，以滿足不同投資規(guī)模和不同建設(shè)規(guī)模的需要，在追加投資后系統(tǒng)能方便的擴(kuò)充功能和擴(kuò)大監(jiān)測范圍。系統(tǒng)采用為分布式結(jié)構(gòu)，設(shè)備間連線簡單，施工費(fèi)用極低。整體優(yōu)化設(shè)計，強(qiáng)化軟件，簡化硬件，降低了設(shè)備造價。設(shè)計依據(jù)混凝土 XX安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（ DL/T5178-2003）；土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范（SL/60-94 ）；水利水電工程測量規(guī)范（ DLJ202-81）；水利水電工程施工測量規(guī)范（SL52-93）；國家一、二等水準(zhǔn)測量規(guī)范（GB50026-93）；國家水電工程測量規(guī)范（ DLJ202-81）；水

11、位觀測標(biāo)準(zhǔn)（ GBJ138-90）；水工建筑物巖石基礎(chǔ)開挖工程施工技術(shù)規(guī)范（SL 47）；砌體工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB 50203）；水利水電工程鉆探規(guī)程（ DL 5013）；XX安全自動化監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備基本技術(shù)條件（SL268-2001）；土石壩安全監(jiān)測資料整編規(guī)程（SL169-96）；混凝土拱壩設(shè)計規(guī)范（SL282-2003）。2.2 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)根據(jù)業(yè)務(wù)需求的分析，確定系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)由采集層、通信層、網(wǎng)絡(luò)層、數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層 5 部分組成。系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)如圖1 所示。- 5 -XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用層信息資料統(tǒng)計WEB數(shù)據(jù)采集分析庫管整編查詢處理預(yù)警理系系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)庫計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)層

12、通信層采集層變形滲流應(yīng)力、應(yīng)變及溫度或環(huán)境量或水監(jiān)測監(jiān)測壓力（應(yīng)力）監(jiān)測文、氣象監(jiān)測圖 1 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)圖采集層采集層是信息來源的基礎(chǔ)， 通過不同的監(jiān)測方法和技術(shù)來完成，主要監(jiān)測項(xiàng)目為 :1. 變形監(jiān)測變形監(jiān)測包括水平位移（橫向和縱向） 、垂直位移（豎向位移）壩體及壩基傾斜、表面接縫和裂縫監(jiān)測。對于土石壩除設(shè)有上述變形（稱之為表面變形）監(jiān)測項(xiàng)目外，還設(shè)有內(nèi)部變形監(jiān)測。內(nèi)部變形包括分層豎向位移、分層水平位移、界面位移及深層應(yīng)變觀測。 對于混凝土面板壩還有混凝土面板變形監(jiān)測， 具體包括表面位移、撓度、 應(yīng)變及接縫開度監(jiān)測。 另外岸坡及基巖表面和深層位移監(jiān)測- 6 -XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)也屬變形監(jiān)測。

13、2. 滲流監(jiān)測混凝土壩滲流監(jiān)測包括壩基和壩體揚(yáng)壓力、壩基和壩體滲漏量、 繞壩滲流和地下水位監(jiān)測。土石壩滲流監(jiān)測包括壩體滲流壓力、壩基滲流壓力、繞壩滲流、滲流量監(jiān)測。3. 應(yīng)力、應(yīng)變及溫度監(jiān)測或壓力（應(yīng)力）監(jiān)測混凝土壩的應(yīng)力、 應(yīng)變及溫度監(jiān)測包括混土的應(yīng)力和應(yīng)變、無應(yīng)力、鋼筋應(yīng)力、鋼板應(yīng)力、壩體和壩基溫度、接縫和裂縫開度監(jiān)測。土石壩的壓力（應(yīng)力）監(jiān)測包括孔隙水壓力、土壓力、接觸土壓力、混凝土面板應(yīng)力監(jiān)測。4. 環(huán)境量監(jiān)測或水文、氣象監(jiān)測XX所在位置的環(huán)境對XX和壩基工作性態(tài)有重大影響，需予以監(jiān)測。監(jiān)測項(xiàng)目有 XX上下游水位、水溫、氣溫、庫區(qū)雨量等。以上四大類監(jiān)測項(xiàng)目涉及幾十種物理量的監(jiān)測，每一種

14、物理量監(jiān)測都需要在設(shè)計時布置必要的測點(diǎn)、選擇適當(dāng)?shù)谋O(jiān)測儀器。監(jiān)測項(xiàng)目的選擇和測點(diǎn)的設(shè)計布置在兩部規(guī)范中按照工程等級、建筑物等級、壩型、壩基和基巖地質(zhì)條件以及XX設(shè)計施工的特點(diǎn)作了規(guī)定。監(jiān)測項(xiàng)目和測點(diǎn)布置既不能太多，也不太少，力求保持在合理水平， 可參照前面述敘的國際上的相應(yīng)指標(biāo)，即監(jiān)測設(shè)施和實(shí)施費(fèi)用相當(dāng)于工程總造價的1%來確定。大中型工程或 XX安全特別重要的小型工程均應(yīng)考慮到現(xiàn)代化管理的需要，即實(shí)現(xiàn)主要監(jiān)測項(xiàng)目的自動化。通信層通信層是監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸交流的基礎(chǔ)，是數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕橘|(zhì)。系統(tǒng)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)可以通過有線數(shù)據(jù)通信（現(xiàn)場總線）或無線數(shù)據(jù)通信的方式傳輸?shù)奖O(jiān)測中心，其中有線數(shù)據(jù)通信最遠(yuǎn)距離可以達(dá)到

15、十幾公里，無線數(shù)據(jù)通信距離可以達(dá)到數(shù)十公里。在采用有線數(shù)據(jù)通信子網(wǎng)和無線數(shù)據(jù)通信混合結(jié)構(gòu)時，系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸具有路由自動判斷機(jī)制，可以提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性。網(wǎng)絡(luò)層網(wǎng)絡(luò)層主要指是監(jiān)測中心或者分中心的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，主要是為應(yīng)用軟件系統(tǒng)- 7 -XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)環(huán)境，是日常行政辦公、內(nèi)部信息交流、信息共享的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)層數(shù)據(jù)層是整個業(yè)務(wù)綜合數(shù)據(jù)的平臺， 是業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)， 由多個相對獨(dú)立又互有關(guān)系的數(shù)據(jù)庫組成， 該數(shù)據(jù)層主要是監(jiān)測數(shù)據(jù)庫部分。 主要包括基本數(shù)據(jù)庫、監(jiān)測數(shù)據(jù)庫、實(shí)時數(shù)據(jù)庫、歷史數(shù)據(jù)庫、空間地理數(shù)據(jù)庫等。應(yīng)用層應(yīng)用層是以 XX安全監(jiān)測管理軟件為核心， 主要進(jìn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)的

16、接收、 檢測、計算處理、存儲、分析、安全評價預(yù)警、統(tǒng)計、整編、查詢等過程。XX 安全監(jiān)測管理軟件包括信息采集處理系統(tǒng)、資料整編系統(tǒng)、統(tǒng)計分析預(yù)警系統(tǒng)、WEB查詢系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。2.3 信息流程該系統(tǒng)的總體信息流程如圖2 所示。監(jiān)測分中心監(jiān)測中心監(jiān)測分中心信息資料統(tǒng)計WEB數(shù)據(jù)信息資料統(tǒng)計WEB數(shù)據(jù)信息資料統(tǒng)計WEB數(shù)據(jù)采集分析庫管采集分析庫管采集分析庫管處理整編預(yù)警查詢理系整編查詢整編查詢處理預(yù)警理系處理預(yù)警理系系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)庫綜合數(shù)據(jù)庫綜合數(shù)據(jù)庫計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸通信系統(tǒng)傳輸監(jiān)測信息圖 2 系統(tǒng)信息流程圖- 8 -XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)主要的信息

17、流程包括信息采集、信息存儲、信息查詢、信息統(tǒng)計分析預(yù)警、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、信息展示。信息采集：主要對所有接入系統(tǒng)中的各類監(jiān)測儀器進(jìn)行一定方式的自動化測量，采集所測數(shù)據(jù)，并傳送到中央控制裝置集中儲存或處理。信息存儲：主要通過信息采集系統(tǒng)對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼、校驗(yàn)、入庫、存儲。信息查詢：主要對入庫的自動化測量數(shù)據(jù)根據(jù)任意時段和各點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢。信息統(tǒng)計分析預(yù)警： 主要對根據(jù)采集值和時間為軸， 顯示信號的時間變化過程，時間軸可以定義，如秒、分、小時、天；數(shù)據(jù)庫可以隨時調(diào)出查看、編輯、另行存儲。對 XX監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行離線分析處理、 為 XX安全評判和運(yùn)行管理提供監(jiān)控模型、監(jiān)控數(shù)據(jù)圖表。如自動采集的孔隙水

18、壓力過程線的顯示頁面形式等等。數(shù)據(jù)庫管理：主要對根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)貯、數(shù)據(jù)庫查詢 / 修改、人工插補(bǔ)等。信息展示：主要對客戶提供報表顯示、圖形形式、電子地圖顯示、報警、視頻圖像等方式展示。2.4 系統(tǒng)組成XX安全監(jiān)測系統(tǒng)由信息采集系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、綜合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、應(yīng)用軟件系統(tǒng)，包括自動采集或人工觀測埋入壩體或安裝的傳感器(XX 的變形、滲流、應(yīng)力應(yīng)變、溫度、降雨、水位、氣溫和地震等) 等、測控單元（ MCU）上位機(jī)、監(jiān)測中心、監(jiān)測分中心組成，系統(tǒng)組成如圖3 所示。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用分布式體系結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)采集工作分散到靠近較多傳感器的測控單元來完成，然后將所測數(shù)據(jù)傳送到主機(jī)。 系統(tǒng)每個觀測現(xiàn)

19、場的測控單元都是多功能智能型儀器，能對各種類型的傳感器進(jìn)行控制測量。- 9 -XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器數(shù)據(jù)庫服務(wù)器監(jiān)測工作站監(jiān)測工作站監(jiān)控分中心監(jiān)控分中心網(wǎng)絡(luò)層監(jiān)測工作站上位機(jī)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器監(jiān)控中心通信系統(tǒng)通信層采集層工業(yè)現(xiàn)場總線工業(yè)現(xiàn)場總線工業(yè)現(xiàn)場總線MCUMCUMCUMCUMCU光電電靜垂引變形滲滲力滲滲電張容容線容線滲微壓壓水壓壓式式座計計準(zhǔn)計計式式壓壓位位標(biāo)位水計差儀移移儀移平監(jiān)計計計位測移儀計圖 3 系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖2.5 系統(tǒng)功能1. 傳感器感應(yīng) XX 變形、滲流、壓力（應(yīng)力）、應(yīng)變、溫度、環(huán)境量、水文、氣象等各種物理量，將模擬量、數(shù)字量、脈沖量、狀態(tài)量等信號輸入到測控單元。傳感

20、器種類可分為：電阻式、電感式、電容式、振弦式、光纖式、調(diào)頻式、壓阻式、變壓器式、電位式等。2. 測控單元根據(jù)確定的觀測參數(shù)、計劃和順序進(jìn)行實(shí)際測量、計算和存儲，并有自檢、自動診斷功能和人工觀測接口。根據(jù)確定的記錄條件， 將觀測結(jié)果及出錯信息與指定的監(jiān)測中心或其他測控單元進(jìn)行通信。 能選配不同的測量模塊或板卡，以實(shí)現(xiàn)對各種類型傳感器的信號采集。-10-XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)檢測指點(diǎn)的報警條件，一旦報警狀態(tài)或條件改變則通知指定的監(jiān)測中心。將所有觀測結(jié)果保存在存儲單元中，直到這些數(shù)據(jù)被監(jiān)測中心準(zhǔn)確接收完。管理電能消耗， 在斷電、過電流引起重啟動或正常關(guān)機(jī)時保留所有配置設(shè)定的信息。并具有防雷、抗干擾、防塵

21、、防腐，適用于惡劣溫濕環(huán)境。采集系統(tǒng)的運(yùn)行方式有應(yīng)答式和自報式兩種，必要時也可采用任意控制。3. 通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)根據(jù)站點(diǎn)情況采用有線或無線方式。且可以采用兩種通信方式互為備用信道，建立一套雙信道互為備份的通信系統(tǒng)。4. 業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)主要為XX 安全管理軟件系統(tǒng)；可以在監(jiān)測中心、分中心進(jìn)行數(shù)據(jù)接收、處理、存貯、分析、預(yù)警等功能。對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行容錯校驗(yàn)、數(shù)據(jù)可靠性和準(zhǔn)確度檢查及數(shù)學(xué)模型檢查，數(shù)據(jù)存儲、刪除、插入、記錄、顯示、換算、打印、查詢及儀器位置、參數(shù)工作狀態(tài)的顯示，建立、標(biāo)定安全監(jiān)控數(shù)學(xué)模型、 并進(jìn)行影響因素分解及綜合性的分析、預(yù)報報警及安全性評價，以滿足對XX安全監(jiān)測的需要

22、。綜合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)： 可以對水文信息建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺，統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式，規(guī)范數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，可以有效地進(jìn)行數(shù)據(jù)共享， 數(shù)據(jù)分析，為業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供可靠基礎(chǔ)。也可以對其它相關(guān)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接入提供接口。第3章 信息采集系統(tǒng)3.1 需求分析信息采集系統(tǒng)的主要任務(wù)是監(jiān)測XX變形、滲流、壓力（應(yīng)力）、應(yīng)變、溫度、環(huán)境量、水文、氣象等要素自然變化情況，它是一項(xiàng)基礎(chǔ)和前期工作，是XX安全監(jiān)測的耳目和參謀，是各XX管理部門做出正確判斷，發(fā)布正確指令的理論依據(jù)。其質(zhì)量和精度將直接影響XX 安全監(jiān)測準(zhǔn)確性，影響決策的科學(xué)性。加強(qiáng)信息采集系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，強(qiáng)化信息采集工作， 提高觀測自動化程度成為當(dāng)務(wù)之急。水情信息采集系統(tǒng)需要

23、完成以下任務(wù)：實(shí)現(xiàn) XX 變形、滲流、壓力（應(yīng)力）、應(yīng)變、溫度、環(huán)境量、水文、氣-11-XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)象等觀測量數(shù)據(jù)自動采集、存儲，并滿足實(shí)時自動傳輸?shù)囊?。采用?shí)用的觀測設(shè)備，實(shí)現(xiàn)流觀測量數(shù)據(jù)信息的人工及自動觀測相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)人工采集及輸入及自動計算和實(shí)時自動傳輸。采集設(shè)備采用先進(jìn)技術(shù)，使觀測信息標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到部頒建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。3.2 技術(shù)解決方案信息采集系統(tǒng)主要是由測控單元（ MCU）、監(jiān)測儀器組成。測控單元是分布式系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備， 是一種智能化、 模塊化的多功能裝置， 體積小巧，結(jié)構(gòu)緊湊，具有控制、測量、數(shù)據(jù)存儲、防潮、防雷、抗干擾等各種功能，可安裝在監(jiān)測儀器附近，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測儀器的自動巡測和選測。

24、 系統(tǒng)中的測控裝置由通訊總線連接到中央控制裝置或微機(jī)， 組成數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)。中央控制裝置或微機(jī)對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，可用不同的運(yùn)行方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的自動化。1. 測控單元測控單元系統(tǒng)組成如圖4 所示。-12-XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)場取手操器 PDA端終端數(shù)據(jù)控制顯示人工人機(jī)通信接處理設(shè)置接口口單元單元單元單元模塊單元485總線及供電數(shù)據(jù)其它智電源控存儲能模塊監(jiān)測模塊單元制單元變形、滲流、太陽能電源交流電源變形、滲流、壓力（應(yīng)力）、應(yīng)變、溫度、環(huán)境量、水文、氣象等傳感器監(jiān)測儀圖 4 測控單元系統(tǒng)組成圖測 控單 元的主要技術(shù)指標(biāo)如下時基精度： 0.01%，分辯率： 0.001us；溫度精度：± 0

25、.5，分辯率： 0.1；測量時間： 2 3s/point；通信接口： EIA-RS485，EIA-RS232， CAN bus；存儲容量： 128kB；工作電源： 12VDC ；充電電源： 220VAC/50Hz ；功耗：掉電： 200 uA ，休眠： 10mA，待機(jī)： 20mA ，測量 300mA；工作溫度： 25 +60；-13-XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)儲藏溫度： 45 +70。測控單元的主要主要優(yōu)點(diǎn)功能強(qiáng)：測量控制單元（以下簡稱 MCU）可支持多達(dá) 80 個通道空間，多種供電方式、多種通信方式可供選擇，靈活的傳感器接入方式，模塊化的結(jié)構(gòu)，先進(jìn)的參數(shù)設(shè)置能力，容易安裝調(diào)試。可靠性高、長期穩(wěn)定性好

26、： MCU可以長期在無人值守的情況下可靠工作，按照設(shè)定的工作方式，源源不斷的將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控計算機(jī)數(shù)據(jù)庫內(nèi)。容易構(gòu)建系統(tǒng)：系統(tǒng)組網(wǎng)方便，提供了多種通信方式，有 RS232、RS485、直接電纜連接和無線通信。測控單元的布置不受環(huán)境限制，系統(tǒng)規(guī)?？纱罂尚?。同一接口模塊一般都可以接不同類型的儀器， 而且開發(fā)了功能集于一體的測量模塊，這為系統(tǒng)中測量少量的但不可缺少的參數(shù)提供了方便， 可以減少系統(tǒng)的投資費(fèi)用。通道配置能力強(qiáng)：接口模塊中的同一個通道， 既可以配置為測量振弦式儀器，又可以配置為測量電阻、電壓、電流、頻率、 Carlson 類型的傳感器，其中 ASM 模塊的第十個通道還可以配置為脈沖類

27、型的儀器，使儀器的配置提供了極為方便，不會造成資源的浪費(fèi)，可以減少系統(tǒng)的投資。智能化：系統(tǒng)是一個通用監(jiān)控系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的現(xiàn)場環(huán)境，不同的監(jiān)測要求，可以方便的在控制面板或監(jiān)控計算機(jī)上進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、修改等各種要求，系統(tǒng)能自主穩(wěn)定的進(jìn)行工作，而不必要針對具體系統(tǒng)改動MCU內(nèi)部監(jiān)控軟件。 對采集儀器的配置數(shù)據(jù)，直接下載到MCU中去，而不是存儲在監(jiān)控主機(jī)上。分布式的智能節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)： 每個節(jié)點(diǎn)具有智能性， MCU能夠獨(dú)立工作，也能夠在多節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中工作， 可以脫離網(wǎng)絡(luò)而自主運(yùn)行， 進(jìn)行測量、控制、數(shù)據(jù)處理和通信。具有較好的適應(yīng)性和兼容性：可以應(yīng)用在水利工程各個領(lǐng)域的數(shù)據(jù)監(jiān)測；網(wǎng)絡(luò)通信可以采用

28、多種傳輸介質(zhì)；能與國際上著名的土工、XX 和環(huán)境監(jiān)測儀器供應(yīng)商生產(chǎn)的傳感器接口，可直接接入振弦式、差動電阻型、電流型、熱電偶、脈沖型和數(shù)值型傳感器；部件標(biāo)準(zhǔn)化，具有互換性。易于安裝調(diào)試和維護(hù)： 機(jī)箱內(nèi)帶有鍵盤和顯示， 可以在現(xiàn)場直接配置， 調(diào)試，顯示內(nèi)部信息；各個終端有信號燈指示可作為運(yùn)行診斷，機(jī)箱可迅速打開，檢查-14-XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)各個開關(guān)接線插頭等部件。防雷性能強(qiáng)：系統(tǒng)的電源入口、通信入口和傳感器入口都有很好的防雷措施，可以保證系統(tǒng)能可靠的工作。2. 變形監(jiān)測變形監(jiān)測包括水平位移、豎向位移、撓度、傾斜及接縫和裂縫監(jiān)測，對于土石壩根據(jù)測點(diǎn)布置在壩面或是壩體內(nèi)部分表面變形及內(nèi)部變形監(jiān)測。

29、人工監(jiān)測：水平位移監(jiān)測方法有視準(zhǔn)線（針對直線性壩）、三角網(wǎng)前方交會法等，采用經(jīng)緯儀進(jìn)行監(jiān)測； 垂直位移監(jiān)測一般采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行監(jiān)測； 土石壩內(nèi)部變形可用水管式沉降儀、 引張線式水平位移計等進(jìn)行監(jiān)測； 裂縫及接縫監(jiān)測一般采用于測縫計（測縫標(biāo)點(diǎn)）監(jiān)測。隨著科技的發(fā)展，變形監(jiān)測已逐步采用自動化， 可實(shí)現(xiàn)自動化監(jiān)測的有垂線、引張線、靜力水準(zhǔn)、真空激光準(zhǔn)直、TS 移計差阻式（振弦式）測縫計等方法。其中引張線主要布置在直線性壩上（或廊道內(nèi)） 用于實(shí)現(xiàn)壩頂或壩基水平位移監(jiān)測，目前一種采用自動加水裝置的雙向引張線也正在試驗(yàn)中，引張線法觀測水平位移監(jiān)測自動化必須首先保證引張線安裝，滿足規(guī)范要求， 即線體張力和自由

30、度必須得到保證， 為此安裝時應(yīng)進(jìn)行精度和復(fù)位試驗(yàn)，其次就是選擇實(shí)用可靠的引張線儀。垂線法是實(shí)現(xiàn)壩體水平位移及撓度監(jiān)測自動化的較好方法，垂線有正倒垂之分，其測點(diǎn)的測值都是相對錨固點(diǎn)（或是懸掛點(diǎn)）的相對值，在垂線設(shè)計時首先要使垂線滿足規(guī)范要求，同時要選擇量好的監(jiān)測儀器，同時要注意如下幾點(diǎn)：選用人工觀測設(shè)備時應(yīng)盡量選擇簡單可靠、最好是固定安裝在測點(diǎn)上的設(shè)備，這種設(shè)備免去了每次安裝對中的誤差，也不易產(chǎn)生系統(tǒng)誤差。如梅山XX在垂線測點(diǎn)的X，Y 方向各安裝了一臺固定式坐標(biāo)讀數(shù)儀，其測量精度可達(dá)0.2mm以上；讀數(shù)盤瞄準(zhǔn)器也是一種固定式測量裝置，可以達(dá)到0.25mm以上的精度；陳村及紀(jì)村 XX 由于采取了相

31、似類型的儀器，加上管理得力，從而使垂線測值的準(zhǔn)確度有了保證。 采用攜帶式光學(xué)垂線坐標(biāo)儀時， 必須要確保儀器定期檢驗(yàn)和校準(zhǔn)，以確保在整個測量期間其精度不變，并在每次安裝施測時嚴(yán)格按規(guī)程操作。采用自動化監(jiān)測精度通常都高于人工監(jiān)測， 目前各類遙測垂線坐標(biāo)儀的精度均在 0.15mm以上。但為了確保監(jiān)測數(shù)據(jù)不致漏失，以及必要時進(jìn)行校測，通常-15-XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)與自動化監(jiān)測設(shè)備并行布置一套人工觀測設(shè)備。裂縫及接縫監(jiān)測主要采用差阻式測縫計實(shí)現(xiàn)自動化，由于國內(nèi)南京自動化設(shè)備廠生產(chǎn)的差阻式儀器在防潮、長期穩(wěn)定性、 性能價格比等方面具有較一定的優(yōu)勢，因此在國內(nèi)工程中得到廣泛的應(yīng)用。3. 滲流監(jiān)測滲流監(jiān)測是

32、XX 安全監(jiān)測的重要項(xiàng)目，對于混凝土壩，滲流監(jiān)測有：揚(yáng)壓力（壩體、壩基揚(yáng)壓力）、滲漏量（包括壩基滲漏量和壩體滲漏量）、繞壩滲流、地下水位、水質(zhì)分析幾個部分。土石壩滲流監(jiān)測項(xiàng)目包括：壩體滲流壓力、壩基滲流壓力、繞壩滲流，滲流量監(jiān)測。滲壓（或浸潤線）觀測可采用測壓管法和埋設(shè)滲壓計法，測壓管法具有可進(jìn)行人工比測、儀器更換方便等優(yōu)點(diǎn)，但是也有容易出現(xiàn)泥沙淤積、孔口破壞和測值滯后等缺點(diǎn) , 因此在進(jìn)行具體設(shè)計時要根據(jù)滲流特征和儀器情況進(jìn)行確定。滲流量監(jiān)測一般采用容積法、 量水堰法和流速法進(jìn)行測量。 容積法主要針對單管滲流量進(jìn)行監(jiān)測（流量小于 1L/S ）時，當(dāng)流量在 1300L/S 之間時宜采用量水堰法

33、，當(dāng)流量大于 300L/S 或受落差限制不能設(shè)量水堰時，可以將漏流水引入排水溝，采用測流速法進(jìn)行測量。目前測水位的儀器較多， 通過我們的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為， 用于滲壓監(jiān)測效果較好的是振弦式儀器。4. 應(yīng)力（壓力）、應(yīng)變及溫度監(jiān)測由于目前的設(shè)計規(guī)范均將強(qiáng)度校檢作為設(shè)計壩體結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)之一， 而溫度是壩體（特別是在混凝土壩中）應(yīng)力及裂縫產(chǎn)生的重要因素，因此必須注意監(jiān)測，特別是對拉應(yīng)力區(qū)、應(yīng)力和溫度梯度大地方。應(yīng)力、應(yīng)變及溫度監(jiān)測目前大多采用差阻式儀器。5. 環(huán)境量（水文氣象）監(jiān)測環(huán)境量是 XX運(yùn)行性態(tài)發(fā)展的外因，對環(huán)境量（水位、氣溫、雨量等）進(jìn)行監(jiān)測是資料分析的需要，因此必須加以重視。上下游水位是XX 承

34、受的主要荷載，是形成壩體及壩基滲流場的主要原因，因此必須進(jìn)行監(jiān)測。水位測點(diǎn)要布置在水流平穩(wěn)、水面平緩的地方，以確保觀測精度，監(jiān)測儀器有浮子式水位計、壓力式水位計、超聲波水位計等。-16-XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)氣溫及庫水溫是影響壩體溫度場的重要因素， 其監(jiān)測測點(diǎn)布置要根據(jù)庫區(qū)氣溫及庫水溫分布特點(diǎn)確定， 監(jiān)測儀器對于氣溫可選鉑電阻溫度計， 當(dāng)溫度變化不太劇烈時可選用銅電阻溫度計，一般庫水溫監(jiān)測可選用DW-1型銅電阻溫度計。降雨量是影響XX（特別是土石壩）及壩體周圍滲流場的主要原因之一，降雨還有可能導(dǎo)致壩外測壓管水位升高，同時高強(qiáng)度降雨將會形成地表徑流，破壞壩面結(jié)構(gòu)，造成（土石壩）壩體局部失穩(wěn)，因此必須

35、加以監(jiān)測，降雨量監(jiān)測可選翻斗式雨量計進(jìn)行監(jiān)測。第4章 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)根據(jù)總體設(shè)計： XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)組網(wǎng)采用兩級傳輸?shù)姆绞剑谝患売蓽y控單元到監(jiān)測中心負(fù)責(zé)采集各監(jiān)測項(xiàng)目的數(shù)據(jù)， 第二級由監(jiān)測分中心及監(jiān)測中心組成的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)監(jiān)測分中心與監(jiān)測中心之間的所有信息共享。4.1 測控單元和監(jiān)測中心之間的通信需求分析監(jiān)測中心能夠?qū)崟r接收全部監(jiān)測項(xiàng)目的所有數(shù)據(jù)。工作方式：自報、應(yīng)答兩種工作模式。能長期地、特別是在暴雨洪水等惡劣天氣條件下可靠地工作。通信暢通率應(yīng) 98，系統(tǒng)誤碼率小于6 ×10-5 。具有可靠的防雷措施。通信方案設(shè)計原則可靠性盡量選擇可靠性高的信道，一般以有線信道為主；在條件允許

36、的條件下，根據(jù)需要可以設(shè)置相應(yīng)的備用信道。能實(shí)現(xiàn)自動切換；通信系統(tǒng)的誤碼率要符合要求；及時性系統(tǒng)要能按照時間要求完成信息傳遞；-17-XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測點(diǎn)太多的情況下，要通過增加通道等技術(shù)手段保證時效性。經(jīng)濟(jì)性要綜合考慮經(jīng)濟(jì)性，包括系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)；要綜合分析可用的通信資源，公網(wǎng)系統(tǒng)能夠滿足要求的，盡量利用公網(wǎng)，都能滿足要求的，考慮費(fèi)用比較低的。低功耗要選用低功耗的通訊方式和通訊設(shè)備；要選擇合理的通訊方式實(shí)現(xiàn)召測。先進(jìn)性要考慮以后業(yè)務(wù)的發(fā)展；選擇公網(wǎng)信道時，要考慮該信道是否有發(fā)展前景，能否長期使用。技術(shù)解決方案目前根據(jù) XX安全監(jiān)測的特點(diǎn)選用的通信信道有：電纜通信方式、光纖通信方式、 G

37、PRS、CDMA1X、PSTN、衛(wèi)星、超短波等。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求，結(jié)合各地地域特性和目前的通信條件，提出以下六種通信系統(tǒng)解決方案供選擇。1. 解決方案一 - （電纜通信方式 RS485總線）根據(jù)現(xiàn)場的情況當(dāng)監(jiān)控點(diǎn)到監(jiān)測中心的距離少于1000 米時采用敷設(shè) 485 總線的方式連接。結(jié)構(gòu)連接示意圖如圖5 所示。485 線485轉(zhuǎn)換器485轉(zhuǎn)換器上位計算機(jī)MCU監(jiān)測現(xiàn)場監(jiān)控中心圖 5 RS485 總線方式接示意圖解決方案特點(diǎn)-18-XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)采用有線方式電纜連接可靠性高。信道響應(yīng)速度快，傳輸時效好，信道穩(wěn)定可靠,暢通率高。采用工業(yè)總線傳輸速度和質(zhì)量高，技術(shù)成熟，價格低廉，可實(shí)現(xiàn)各種通信工作

38、方式。信道都屬于雙向信道?？梢苑奖愕膶?shí)施遠(yuǎn)程控制和維護(hù)。設(shè)備配置RS458 通信轉(zhuǎn)換模塊。上位計算機(jī)。2. 解決方案二 - （電纜通信方式 CAN總線）根據(jù)現(xiàn)場的情況當(dāng)監(jiān)控點(diǎn)到監(jiān)測中心的距離大于1000 米時根據(jù)實(shí)際情況采用敷設(shè) CAN總線的方式連接。結(jié)構(gòu)連接示意圖如圖6 所示。CAN 總線CAN 控制器CAN 控制器上位計算機(jī)MCU監(jiān)測現(xiàn)場監(jiān)控中心圖 6 CAN總線結(jié)構(gòu)連接示意圖解決方案特點(diǎn)采用有線方式電纜連接可靠性高。信道響應(yīng)速度快速率可達(dá)1Mbps，傳輸時效好，信道穩(wěn)定可靠,暢通率高。先進(jìn)的 CAN 總線技術(shù)提高了監(jiān)測通訊的穩(wěn)定性和可靠性，最長傳輸距離可達(dá)到 10 公里，符合水庫實(shí)情，安

39、裝方便。信道都屬于雙向信道?？梢苑奖愕膶?shí)施遠(yuǎn)程控制和維護(hù)。設(shè)備配置-19-XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)CAN 控制器上位計算機(jī)。3. 解決方案三 - （光纖通信方式）根據(jù)現(xiàn)場的情況當(dāng)監(jiān)控點(diǎn)到監(jiān)測中心的距離大于1000 米時根據(jù)實(shí)際情況采用敷設(shè)光纖的方式連接。結(jié)構(gòu)連接示意圖如圖7 所示。光纖光纖轉(zhuǎn)換器光纖轉(zhuǎn)換器上位計算機(jī)MCU監(jiān)測現(xiàn)場監(jiān)控中心圖 7 光纖通信方式結(jié)構(gòu)連接示意圖解決方案特點(diǎn)采用光纖電纜連接可靠性高，具有很強(qiáng)的抗電磁干擾和防雷電襲擊能力。信道響應(yīng)速度快速率可達(dá)100Mbps，傳輸時效好，信道穩(wěn)定可靠,暢通率高。傳輸距離可達(dá)到15 公里，符合水庫實(shí)情，安裝方便。信道都屬于雙向信道?？梢苑奖愕膶?shí)施

40、遠(yuǎn)程控制和維護(hù)。設(shè)備配置光纖轉(zhuǎn)換器上位計算機(jī)。4. 解決方案三 -（GPRS（CDMA1X）方式）以 GPRS（CDMA1X）方式為主信道，配置通信模塊。如圖8 所示：-20-XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)GPRS專線GPRS通信模塊專線CDMA1X服務(wù)器MCUCDMA1X 通信模塊監(jiān)控中心監(jiān)測現(xiàn)場圖 8 GPRS、CDMA1X方式結(jié)構(gòu)連接示意圖解決方案特點(diǎn)采用無線方式為通信信道，可靠性高。GPRS/CDMA1X 信道響應(yīng)速度快， 傳輸時效好，信道穩(wěn)定可靠 ,暢通率高。兩種信道都屬于公網(wǎng)，無需考慮中繼，建設(shè)方便。兩種信道都屬于雙向信道?？梢苑奖愕膶?shí)施遠(yuǎn)程控制和維護(hù)。在部分地區(qū)， GPRS/CDMA1X 網(wǎng)

41、絡(luò)不穩(wěn)定，因此一定要認(rèn)真進(jìn)行電測。監(jiān)測中心可以利用別的方式與Internet 連接。如果有更高的要求， 可以由運(yùn)營商提供專用信道， 不必經(jīng)過 Internet。設(shè)備配置GPRS/CDMA1X 通信模塊GPRS/CDMA1X 服務(wù)器（具有真實(shí)IP 地址）上位機(jī)5. 解決方案三 -（衛(wèi)星方式）以衛(wèi)星（結(jié)合國內(nèi)的現(xiàn)狀，建議選擇北斗衛(wèi)星）方式為通信方式，如圖9 所示：-21-XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)分中心衛(wèi)星地面站衛(wèi)星衛(wèi)星地面站上位機(jī)MCU監(jiān)測現(xiàn)場監(jiān)控中心圖 9 衛(wèi)星方式結(jié)構(gòu)連接示意圖解決方案特點(diǎn)服務(wù)器根據(jù)我們的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)：衛(wèi)星信道響應(yīng)速度快，傳輸時效好，信道穩(wěn)定可靠 ,暢通率高。衛(wèi)星信道特別適合于山區(qū)等傳統(tǒng)

42、通訊條件難以達(dá)到的區(qū)域。北斗衛(wèi)星通信頻率低，氣象條件對通信影響小。信道都屬于公網(wǎng)，無需考慮中繼，建設(shè)方便。信道都屬于雙向信道?？梢苑奖愕膶?shí)施遠(yuǎn)程控制和維護(hù)。設(shè)備配置衛(wèi)星地面站（含天線）前置機(jī)第5章 軟件系統(tǒng)5.1 建設(shè)原則先進(jìn)性應(yīng)用軟件系統(tǒng)在設(shè)計中采用先進(jìn)的技術(shù)手段、靈活的實(shí)現(xiàn)方法和國際流行的設(shè)計思想，保證系統(tǒng)具有很強(qiáng)的生命力，符合當(dāng)前和未來的應(yīng)用需要，使其具有長期的使用價值。在應(yīng)用軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上， 采用多級結(jié)構(gòu)，分層式處理方式，保證系統(tǒng)整體性能，軟件體系結(jié)構(gòu)清晰。應(yīng)用軟件系統(tǒng)采用當(dāng)前流行的B/S 方式，結(jié)合 JAVA技術(shù)，對終端用戶而言，-22-XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)不需安裝任何程序，便可訪問

43、本系統(tǒng)，提供很好的可管理性和可維護(hù)性，并具有很強(qiáng)的可移植性。應(yīng)用軟件系統(tǒng)采用完善的數(shù)據(jù)庫管理和備份機(jī)制，滿足系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的實(shí)時性、可靠性、和一致性的需求。擴(kuò)展性系統(tǒng)采用多級分層設(shè)計，每一層均可獨(dú)立運(yùn)行，各層之間采用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP協(xié)議連接，遵循標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議。當(dāng)需要擴(kuò)展新的功能或與別的系統(tǒng)進(jìn)行連接，只需遵循相應(yīng)層次的接口， 就能方便接入本系統(tǒng)， 與本系統(tǒng)構(gòu)成一個完整的新系統(tǒng)。開放性系統(tǒng)各層之間均提供開放的接口，支持其它系統(tǒng)的接入和融合?？苫ゲ僮餍詰?yīng)用系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的 TCP/IP 協(xié)議，凡是支持 TCP/IP 協(xié)議的各個站點(diǎn)都可以在得到授權(quán)的情況下互相訪問其它站點(diǎn)的資源?？缮炜s性應(yīng)用系統(tǒng)具有平滑升

44、級和擴(kuò)展能力。 各模塊之間相互獨(dú)立， 在系統(tǒng)升級的過程中，不會造成整個系統(tǒng)的停運(yùn)； 同時由于采用多層的構(gòu)架進(jìn)行設(shè)計， 當(dāng)對某一層次模塊進(jìn)行修改和增加，均不會影響到其它層次模塊。軟件模塊既可以安裝在同一臺計算機(jī)單機(jī)運(yùn)行， 又可以將不同的軟件模塊安裝在多臺計算機(jī)上運(yùn)行， 可靈活調(diào)整應(yīng)用軟件對計算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源占用與性能之間的平衡。操作簡單直觀最終用戶的使用界面是瀏覽器， 用戶可以在能接入本網(wǎng)絡(luò)的任何機(jī)器上， 都能查看監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)，用戶還可以定制自己喜歡的頁面和訪問方式。安全可靠性應(yīng)用軟件系統(tǒng)對權(quán)限有嚴(yán)格的控制， 重要的操作和瀏覽都需要口令登錄后才能訪問。系統(tǒng)嚴(yán)格保證超級用戶的保密性， 對重要操作進(jìn)行操作日志的記錄， 便于對非法操作或攻擊進(jìn)行跟蹤。實(shí)效性-23-XX 安全監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用軟件系統(tǒng)充分考慮采集和分析的實(shí)效性，保證數(shù)據(jù)采集的時間控制在分鐘級別以內(nèi)，為決策部門提供實(shí)時的信息。5.2 技術(shù)解決方案XX安全監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件是水庫XX安全監(jiān)測系統(tǒng)重要組成部分，它具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、資料管理、資料整編、資料分析、網(wǎng)絡(luò)管理等功能。通過使用 XX安全監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件， 水庫管理人員和管理局領(lǐng)導(dǎo)可以及時了解 XX當(dāng)前性態(tài)。壩安全監(jiān)測系統(tǒng)的軟件采用 B/S 結(jié)構(gòu)，除了數(shù)據(jù)采集服務(wù)程序要在服務(wù)器上啟動外，其它部分只要計算機(jī)用戶通過網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器相連， 即可通過瀏