大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信

1、大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信    摘要：隨著壩工技術(shù)的迅速發(fā)展,水力資源的深入開(kāi)發(fā)利用,大壩的安全問(wèn)題也日益突出。相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者、專家也紛紛展開(kāi)了大壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究工作。本文主要采用組網(wǎng)技術(shù)，并采用公用電話網(wǎng)通信、有線數(shù)據(jù)通信、無(wú)線通信、光纖通信以及高速通信方式進(jìn)行分析?？煽吭O(shè)計(jì)，互補(bǔ)的開(kāi)發(fā)技術(shù)提高了其自動(dòng)化水平，從而真正實(shí)現(xiàn)了“無(wú)人值班，少人看守”的控制模式，為水庫(kù)的科學(xué)管理帶來(lái)了巨大的便利和效益。 關(guān)鍵詞：大壩監(jiān)測(cè)；組網(wǎng)技術(shù)；通信；自動(dòng)化 Abstract: With the rapid development of the dam c

2、onstruction technology, the use of in-depth development of waterpower resources, dam safety problems have become increasingly prominent. Relevant scholars, experts have also launched the research of dam safety monitoring technology. This paper mainly uses the network technology, communication, publi

3、c telephone network and the wired data communication, wireless communication, fiber communication and high speed communication analysis. Reliable design, complementary development technology to improve the level of automation, to achieve a truly "unattended, control mode and fewer people watch&

4、quot;, has brought great convenience and benefit for the scientific management of reservoir. Key words: dam monitoring; network technology; communication; automation 中圖分類號(hào)：TN830.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 1、前言 在大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中常常由于現(xiàn)場(chǎng)施工條件較為復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)通信通常需結(jié)合采用雙絞線、光纖、電話線、無(wú)線方式等進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，各種通信方式也可混合使用。當(dāng)采用線纜跨越建筑物或障礙物有困難時(shí)，可采用無(wú)

5、線通信方式；當(dāng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)通信要求很高或現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾嚴(yán)重影響通信質(zhì)量時(shí)，可采用光纖通信方式；當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)通信的線路很長(zhǎng)時(shí)（如區(qū)域地形復(fù)雜的流域梯級(jí)電站），可采用有線電話網(wǎng)進(jìn)行通信。 現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)通信應(yīng)按以下要求進(jìn)行設(shè)計(jì)： （1） 現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)通信包括監(jiān)測(cè)站之間和監(jiān)測(cè)站與監(jiān)測(cè)管理站之間的數(shù)據(jù)通信。應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際需求在保證通信質(zhì)量的前提下，選擇實(shí)用經(jīng)濟(jì)、維護(hù)方便的通信方式； （2） 監(jiān)測(cè)站之間和監(jiān)測(cè)站與監(jiān)測(cè)管理站之間可采用雙絞線、光纖、電話線、無(wú)線連接； （3） 現(xiàn)場(chǎng)通信線路布設(shè)時(shí)必須考慮預(yù)防雷電感應(yīng)對(duì)系統(tǒng)可能的影響，應(yīng)做好線纜的防護(hù)接地。 由于工程現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境本身的多樣性和復(fù)雜性，加上管理部門(mén)對(duì)管理現(xiàn)代化的需求和將監(jiān)

6、測(cè)管理站后移至監(jiān)測(cè)管理中心站的趨勢(shì)，現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方式變得更加多樣化。下面幾種組網(wǎng)方式可供參考。 2、系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)概述 大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用傳感器、自動(dòng)監(jiān)測(cè)、通訊及計(jì)算機(jī)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)大壩安全監(jiān)測(cè)信息自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理入庫(kù)等，為大壩安全運(yùn)行提供科學(xué)依據(jù)。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)表面變形、內(nèi)部變形、接縫、混凝土面板變形、滲流量、壩基滲流壓力、壩體滲流壓力、繞壩滲流、混凝土面板應(yīng)力、環(huán)境量監(jiān)測(cè)及水力學(xué)等項(xiàng)目，使水庫(kù)大壩安全診斷工作及資料存貯、查尋和輸出等工作自動(dòng)化。 系統(tǒng)從結(jié)構(gòu)上分為：集中式、分布式和現(xiàn)場(chǎng)總線式。 1公用電話網(wǎng)通信 這是一種通用的現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)通信方式，特別適合于現(xiàn)場(chǎng)條件復(fù)雜、通信設(shè)施敷設(shè)困難的

7、中小型電站和梯級(jí)電站，其傳輸距離與電話線路有關(guān)。 2有線數(shù)據(jù)通信 這是一種最常用的現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)通信方式，采用雙絞通信線，通信距離1200m，加中繼可延伸。 3無(wú)線通信 當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)不便于（或不允許、不可能）敷設(shè)纜線，或采用纜線不經(jīng)濟(jì)（如沿堤壩、渠道等建筑物設(shè)置的監(jiān)測(cè)點(diǎn)相隔距離達(dá)數(shù)公里）時(shí)，可考慮采用無(wú)線通信方式。 4光纖通信 光纖通信方式在現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)通信中得到了快速發(fā)展，其應(yīng)用模式有如下幾種： 1） 雙絞線光纖通信方式 這種通信方式是在數(shù)據(jù)采集裝置DAU之間采用雙絞線連接，從設(shè)置有DAU的監(jiān)測(cè)站到監(jiān)測(cè)管理站采用光纖連接。整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行RS-485串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)。由于從監(jiān)測(cè)站到監(jiān)測(cè)管理站采用光纖連接，監(jiān)

8、測(cè)管理站與監(jiān)測(cè)站的距離有可能延伸到數(shù)公里至數(shù)十公里，實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)管理站后移至監(jiān)測(cè)管理中心站。 2） 全光纖通信方式 全光纖通信方式是在數(shù)據(jù)采集裝置DAU之間，以及設(shè)置有DAU的監(jiān)測(cè)站到監(jiān)測(cè)管理站全部采用光纖連接。整個(gè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)仍運(yùn)行RS-485串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)。全光纖通信方式適合于對(duì)系統(tǒng)要求可靠性很高、現(xiàn)場(chǎng)電磁干擾嚴(yán)重的工程，它同樣可以將監(jiān)測(cè)管理站后移至數(shù)公里至數(shù)十公里外的監(jiān)測(cè)管理中心站。 5高速通信方式 當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展促進(jìn)了現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)的變革，以以太網(wǎng)（Ethernet）為代表的高速網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正向低速的現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展。計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)運(yùn)行TCP/IP協(xié)議，其通信速率可達(dá)10Mbps、100Mbps、甚至1000Mbps，遠(yuǎn)比通信速率僅為1.2Kbps2.4Kbps的現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)高出千百倍。 現(xiàn)代大壩安全管理模式對(duì)監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)提出了新的要求，高速網(wǎng)絡(luò)引入大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)已成為發(fā)展趨勢(shì)。目前比較成功應(yīng)用的一種模式是采用專線光纖實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)管理站和監(jiān)測(cè)站之間的遠(yuǎn)距離高速連接，監(jiān)測(cè)站之間仍采用RS-485通信方式，其結(jié)構(gòu)框圖如下。 根據(jù)工程的特點(diǎn)，靈活應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)技術(shù)，構(gòu)建符合工程實(shí)際需求的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)，是確保大壩安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)可靠、高效運(yùn)行的關(guān)鍵。 6、結(jié)束語(yǔ) 為