松華壩水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)

1、 職業(yè)教育水利水電建筑工程專業(yè)水利工程管理技術(shù)松華壩水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng) 水利工程管理技術(shù)項(xiàng)目組2015年4月松華壩水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)1.概述松華壩水庫(kù)地處盤龍江的上游，距昆明市直線距離僅12km。該水庫(kù)始建于1958年，1988年進(jìn)行加固擴(kuò)建_，壩體為心墻土石壩，壩高62m，長(zhǎng)201 m,總庫(kù)容2.29億襯米，水庫(kù)擔(dān)負(fù)著調(diào)節(jié)盤龍江洪水和徑流、保證昆明市防洪安全、供給市民生活用水、工業(yè)用水及市郊灌溉用水等任務(wù)，其安全性能直接影響到昆明市人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，及時(shí)了解水庫(kù)大壩的內(nèi)部滲漏及變形狀況，為確保水庫(kù)安全運(yùn)行提供準(zhǔn)確及時(shí)的信息，建立了本套大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)。2.系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)

2、松華壩水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)由一個(gè)中心及兩個(gè)數(shù)據(jù)采集分中心組成，中心站設(shè)在水庫(kù)水文調(diào)度中心大樓內(nèi)，兩個(gè)數(shù)據(jù)采集分中心分別設(shè)在主壩和副壩的觀測(cè)房?jī)?nèi)。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)見圖8-20圖8-2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)共有傳感器97支，采集參數(shù)118個(gè)，其中主壩觀側(cè)傳感器有側(cè)壓管弦式傳感器13支，弦式孔隙水壓力計(jì)30支，弦式土壓力盒8支，差動(dòng)電阻式應(yīng)變計(jì)21支，滲流量量水堰水位傳感器1支、水庫(kù)上、下游水位計(jì)2支，采集參數(shù)96個(gè)。副壩觀側(cè)傳感器有測(cè)壓管弦式傳感器6支，弦式孔隙水壓力計(jì)14支，上、下游水位2支，采集參數(shù)22個(gè)。本系統(tǒng)中心站與分中心之間采用超短波無(wú)線通信。系統(tǒng)來(lái)用分布式結(jié)構(gòu)，采集分中心具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功

3、能，當(dāng)無(wú)線通信受阻時(shí)可用使攜式計(jì)算機(jī)到采集分中心將數(shù)據(jù)取回。3.中心站組成結(jié)構(gòu)及功能中心站主要由計(jì)算機(jī)、通信接口、Modem、電臺(tái)、天饋線、打印機(jī)、繪圖儀及電源等組成，其硬件結(jié)構(gòu)見圖8-3所示。圖8-3 中心站硬件結(jié)構(gòu)框圖中心站主要功能如下:(1)控制接收主、副壩終端中所存的所有觀測(cè)數(shù)據(jù);(2)對(duì)主、副壩控制終端校時(shí);(3)命令主、副壩控制終端進(jìn)行數(shù)據(jù)觀測(cè);(4)設(shè)置、修正傳感器參數(shù);(5)觀測(cè)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、修正、轉(zhuǎn)存、刪除;(6)顯示大壩浸潤(rùn)線圖;(7)顯示觀測(cè)儀器埋設(shè)位置圖;(8)輸出觀測(cè)數(shù)據(jù)及庫(kù)水位的過程線;(9)輸出各類觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算報(bào)表。中心站軟件可在DOS或Window。系統(tǒng)下運(yùn)行，全

4、窗口式操作方式，中文界面并配有在線幫助信息，操作十分方便。4.主、副壩采集分中心及功能主、副壩采集分中心由數(shù)據(jù)采集終端、Modem、超短彼電合、天饋線、弦式傳感器數(shù)據(jù)采集儀、應(yīng)變計(jì)數(shù)據(jù)果集儀、集線箱及各類傳感器組成，其組成結(jié)構(gòu)如圖8-4和圖8-5所示。圖8-4 主壩分中心采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖分中心采用分布式結(jié)構(gòu)，每臺(tái)大壩數(shù)據(jù)采集終端可接10臺(tái)數(shù)據(jù)采集儀、2臺(tái)滲流量傳感器及2臺(tái)水庫(kù)上、下游水位計(jì)，獨(dú)立日歷時(shí)鐘，自動(dòng)定時(shí)中斷采集數(shù)據(jù)，8kB帶掉電保護(hù)EPRAM，可保存至少10次的采集數(shù)據(jù)，分中心獨(dú)立形成采集控制通信網(wǎng)絡(luò)，自行采集存儲(chǔ)，也可通過RS-232串行接口與上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行有線或無(wú)線通信，接收上位機(jī)的采樣命令。分中心主要功能如下:圖8-5 副壩分中心采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖(1)定時(shí)巡檢并存儲(chǔ)各觀側(cè)傳感器數(shù)據(jù)，定時(shí)時(shí)間分別為1h,2h,4h,8h,24h,72h,128h,360h。(2)接收中心站計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)傳送命令并向中心站發(fā)送觀側(cè)數(shù)據(jù)。(3)接收中心站計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集命令并進(jìn)行測(cè)量。5.運(yùn)行情況及存在的問題該系統(tǒng)研制工作始于1993年，1995年年初投人運(yùn)行，1995年11月通過驗(yàn)收。存在的主要問題是:(1)由于傳感器大部分采用的是鋼弦式儀器，國(guó)產(chǎn)此類儀器誤差較大，穩(wěn)定性差，遠(yuǎn)不能滿足觀測(cè)精