大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的運行與維護

1、長=沙3美2能1電-力大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的運行與維護概況：大壩安全監(jiān)測是通過儀器觀測和巡視檢查對水利水電工程主體結(jié)構(gòu)、地基基礎(chǔ)、兩岸邊坡、相關(guān)設(shè)施以及周圍環(huán)境所作的測量及觀察;"監(jiān)測"既包括對建筑物固定測點按一定頻次進行的儀器觀測，也包括對建筑物外表及內(nèi)部大范圍對象的定期或不定期的直觀檢查和儀器探查。1、 大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng)由三部分組成：l 現(xiàn)場量測部分（傳感器）l 數(shù)據(jù)采集模塊（CCU）l 遠程終端采集單元（MCU）系統(tǒng)監(jiān)測內(nèi)容、方法及儀器l 大壩區(qū)降雨強度和雨量監(jiān)測：采用翻斗式雨量計測量降雨量和降雨強度。l 大壩浸潤及壩頂基滲壓監(jiān)測：通過埋設(shè)滲壓計來觀測壩體的

2、滲流壓力分布情況和浸潤線位置及壩基滲流壓力分布情況。l 大壩滲流量監(jiān)測：在大壩下游設(shè)置水堰，安裝量水堰計以監(jiān)測大壩滲流量。2、 大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的運行操作 l 傳感器可根據(jù)實際需求，在監(jiān)測范圍內(nèi)安裝各種傳感器。一般常用的有：滲壓計、混凝土應(yīng)變計、應(yīng)力計、多點位移計、測縫計、水位計、鋼筋計、傾角計、測力計、氣壓計、溫度計、壓力盒、風速計、風向儀、蒸發(fā)儀等遙測設(shè)備。l 數(shù)據(jù)采集模塊（CCU）控制運行操作 1. 每周二次自動化監(jiān)測系統(tǒng)巡測，可采取中央控制方式，也可采用自動控制方式運行。每周施測時間如無特殊情況應(yīng)固定不變，規(guī)定在每周二、周五上班后半小時內(nèi)進行。2. 在汛期高水位，低溫高水位，以及

3、某些部位出現(xiàn)異常等情況下，可根據(jù)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)決定加密測次并采取自動控制方式運行。3. 正常情況下，數(shù)據(jù)采集模塊處于工作狀態(tài)，顯示器可以關(guān)掉運行。4. 數(shù)據(jù)采集模塊控制測量步驟： 1)數(shù)據(jù)采集模塊向各遠程終端采集單元提供的系統(tǒng)工作電源(220VAC50Hz)和系統(tǒng)加熱電源 (220VAC50Hz)應(yīng)可靠工作。 2) MCU的RS422通訊總線接入數(shù)據(jù)采集模塊（CCU）的RS485通訊卡的1口。 3) 數(shù)據(jù)采集模塊在Windows XP環(huán)境下運行“大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件”。 4) 首先數(shù)據(jù)采集模塊進行系統(tǒng)自檢，自檢完畢后查閱自檢結(jié)果。若系統(tǒng)正常，進行正常 自動化測量。若系統(tǒng)不正常，根據(jù)系統(tǒng)維護規(guī)

4、程進行維修，若維修不了即和廠方聯(lián)系。 5) 讀取各遠程終端采集單元自報數(shù)據(jù)入庫。 6）進行系統(tǒng)巡測。 7) 對本次系統(tǒng)巡測的所有數(shù)據(jù)進行瀏覽，檢查數(shù)據(jù)采集情況和數(shù)據(jù)可靠性。l 中心站主機遠程控制數(shù)據(jù)采集模塊運行操作 1、遠程終端采集單元的RS422通訊總線接入CCU的RS485通訊卡的1口。2、數(shù)據(jù)采集模塊的RS422通訊總線一端接入數(shù)據(jù)采集模塊的RS485通訊卡的2口，另一端接入主機的RS485通訊卡的1口。 3、在主機上即可進行遠控自動化數(shù)據(jù)采集。4、測量完畢后，逐級退出系統(tǒng)，再關(guān)機。l 主機直接遠程控制各MCU測量的操作 1、數(shù)據(jù)采集模塊的RS422通訊總線一端通過總線驅(qū)動器接入MCU的

5、RS422通訊總線的另一端，另一端接入主機的RS-485通訊卡的1口。2、數(shù)據(jù)采集模塊向各遠程終端采集單元提供正常的系統(tǒng)工作電源(220VAC50HZ)和系統(tǒng)加熱電源(220VAC50HZ)。3、主機在Windows XP環(huán)境下運行“大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件”。 4、進行遠控自動化數(shù)據(jù)采集。5、測量完畢后，逐級退出系統(tǒng)，再關(guān)機。 三、大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)維護 l 巡視維護周期確定 每一個月進行一次系統(tǒng)巡視維護。正式運行的第三年到第七年，每個季度巡視維護一次，對故障率較高的少數(shù)據(jù)儀器設(shè)備可局部加密維護次數(shù)。正式運行第八年后根據(jù)系統(tǒng)的運行情況和儀器設(shè)備實際老化狀態(tài)確定巡視維護周期。根據(jù)規(guī)定，

6、每三個月應(yīng)對監(jiān)測自動化系統(tǒng)至少進行1次巡回檢查。汛前應(yīng)進行1次全面檢查。每次臺風來臨前，應(yīng)對監(jiān)測自動化系統(tǒng)進行1次巡視檢查。 l 定期維護步驟 1. 對系統(tǒng)內(nèi)的監(jiān)測儀器、監(jiān)測儀器配套裝置、連接電纜、遠程終端采集單元、防雷器、總線電纜、電源電源、數(shù)據(jù)采集模塊、主機、消防設(shè)備逐一檢查。對以上各個環(huán)節(jié)的不正常或損壞進行記錄。 2. 即時采取相應(yīng)措施消除系統(tǒng)中已發(fā)現(xiàn)的各環(huán)節(jié)的不政黨或損壞問題，對消除時間和情況進行記錄。l 維護檢查重點： 1. 垂線系統(tǒng) 1) 浮筒或阻尼油桶內(nèi)油位是否偏高或偏低?鋼絲是否能自由移動?鋼絲是否受風、蟲、灰塵影響? 2）垂線坐標儀和引張線儀是否受水、蟲、灰塵影響?是否能正常

7、工作? 2. 引張線系統(tǒng)引張線的浮船是否正常浮托著引張線測點箱的浮船的水箱液面高度是否下降?引張線是否處于自由狀?特別要注意浮船是否存在翻轉(zhuǎn)？3. 各種電纜是否受鼠咬或盜割?有無斷列之處? 4. 遠程終端采集單元是否受到滲水、灰塵或人為損害?防雷器是否已被雷電流擊穿? 四、大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)維修 自動化系統(tǒng)在運行發(fā)生故障時，根據(jù)故障住處查明故障部位和原因l 傳感器維修 1) 光電探頭故障，即更換光電探頭。更換光電探頭時，要確保光電探頭和靠山 夾緊。更換光電探頭后，用遠程終端采集單元控制該垂線坐標儀測量，基準桿測值和原值的誤差應(yīng)0.1mm。否則要重新安裝探頭； 2) 機械故障，需用機油清洗絲

8、桿。清洗完后，用MCU控制該垂線坐標儀測量， 基準桿測值應(yīng)和原值的誤差0.1mm。否則要重新清洗。 l 數(shù)據(jù)采集模塊維修 1、數(shù)據(jù)采集模塊硬件故障，須和廠方溝通。 2、數(shù)據(jù)采集模塊軟件故障，即系統(tǒng)軟件被破壞，用備份文件恢復(fù)。l 遠程終端采集單元維修 CPU板、電源板或通道板故障，更換即可。水情監(jiān)測系統(tǒng)的運行與維護一、概述 山洪災(zāi)害是山丘區(qū)在一定強度或持續(xù)的降雨下，因特殊的地形地質(zhì)條件而發(fā)生的自然災(zāi)害，它具有突發(fā)、破壞性大、防治困難的鮮明特點，山洪及其誘發(fā)的泥石流和滑坡，往往對局部地區(qū)造成毀滅性災(zāi)害，對國民經(jīng)濟和人民生命財產(chǎn)造成重大損失。近年來，我國山洪災(zāi)害問題日益突出，每年都造成大量人員傷亡，

9、嚴重影響社會經(jīng)濟發(fā)展。 水情監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)主要包括水情遙測站網(wǎng)布設(shè)、信息采集、信息傳輸通信組網(wǎng)、設(shè)備設(shè)施配置等。適用于水文部門對江、河、湖泊、水庫、渠道和地下水等水文參數(shù)進行實時監(jiān)測，監(jiān)測內(nèi)容包括：水位、流量、降雨（雪）、風速等。水情自動監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)采用多種無線通訊方式實時傳送監(jiān)測數(shù)據(jù)，各通信數(shù)據(jù)互為補充保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時性和準確性，可以大大提高水文部門的工作效率。二、系統(tǒng)功能及設(shè)備1. 系統(tǒng)功能 l 管理功能：具有數(shù)據(jù)分級管理功能，監(jiān)測點管理等功能。l 采集功能：采集監(jiān)測點水位、降雨量等水文數(shù)據(jù)。l 通信功能：監(jiān)測中心可分別與被授權(quán)管理的監(jiān)測點進行通訊。l 告警功能：水位、降雨量等數(shù)據(jù)超過預(yù)設(shè)

10、的告警上限時，監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)軟件主動告警。l 查詢功能：監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)軟件可以查詢各種歷史記錄。l 存儲功能：前端監(jiān)測設(shè)備具備大容量數(shù)據(jù)存數(shù)功能；監(jiān)測中心數(shù)據(jù)庫可以記錄所有歷史數(shù)據(jù)。l 分析功能：水位、降雨量等數(shù)據(jù)可以生成曲線及報表，供趨勢分析。 2. 系統(tǒng)設(shè)備組成 水情自動監(jiān)測預(yù)報系統(tǒng)由前端遙測站、測量設(shè)備、通信網(wǎng)絡(luò)（超短波中繼站）、監(jiān)測中心站等使部分組成。主要組成設(shè)備為：l 前端遙測站：自動遙測終端機。 l 中繼站：中繼站終端設(shè)備中繼機。 l 中心站設(shè)備：前置接收機、中心計算機等。l 測量設(shè)備：翻斗式雨量計、水位計等。l 其他設(shè)備：太陽能電池板及充電控制器、避雷針等。3.設(shè)備及功能 3.1自動

11、遙測終端機l 當雨量每產(chǎn)生一個計量單位（1mm）或水位每變化一個計量單位時，自動采集、存貯并向 中心發(fā)送數(shù)據(jù)。 l 達到設(shè)定的時間間隔時，即自動采集、存貯和發(fā)送數(shù)據(jù)。雨量發(fā)送累計值，水位發(fā)送實時 值。 l 支持超短波、GPRS、北斗衛(wèi)星等多種無線通訊方式。 l 可現(xiàn)場和遠程（通過GPRS）設(shè)定站號和各項遙測數(shù)據(jù)的上、下限報警值等工作參數(shù)，數(shù)據(jù) 越限時立刻上報告警信息。 l 支持現(xiàn)場或遠程升級設(shè)備程序。 l 支持遙測，和歷史數(shù)據(jù)遠程查詢功能。l 具有自檢功能，低壓報警功能。l 具有信道機超時發(fā)送強迫掉電功能。 l 可擴展連接其他水文傳感器、采集器接口。 3.2中繼機 l 有較強的抗干擾能力，可靠

12、性高。l 可設(shè)定中繼站站號、工作信道。 l 接收到下屬遙測站數(shù)據(jù)，經(jīng)譯碼、糾錯后加上中繼站信息再編碼發(fā)送。 3.3中心站 l 全天候值守、實時接收遙測終端站點的數(shù)據(jù)，并對其進行處理、管理和存儲。 l 對所接收的信息進行解碼、合理性檢查、糾錯，并按要素分類進行存儲。l 對遙測終端站進行遠程工作設(shè)定和工作參數(shù)修改、校時。l 監(jiān)視遙測終端站點的工作狀態(tài)功能。 l 自動對采集得到的數(shù)據(jù)，按照水利、水文的數(shù)據(jù)規(guī)則和客戶配置的數(shù)據(jù)檢查邏輯，判斷數(shù)據(jù) 的合理性。 l 數(shù)據(jù)庫滿足分中心數(shù)據(jù)查詢、洪水預(yù)報、報表輸出及其它水文業(yè)務(wù)應(yīng)用的要求；l 數(shù)據(jù)庫具有良好的維護功能。3.4測量設(shè)備l 翻斗式雨量計 l 浮子式水位計 l 遙測終端機l GPRS/GSM模塊