大坝安全监测自动化控制系统的网络通信

1、大坝安全监测自动化控制系统的网络通信    摘要：随着坝工技术的迅速发展,水力资源的深入开发利用,大坝的安全问题也日益突出。相关领域的学者、专家也纷纷展开了大坝安全监测技术的研究工作。本文主要采用组网技术，并采用公用电话网通信、有线数据通信、无线通信、光纤通信以及高速通信方式进行分析。可靠设计，互补的开发技术提高了其自动化水平，从而真正实现了“无人值班，少人看守”的控制模式，为水库的科学管理带来了巨大的便利和效益。 关键词：大坝监测；组网技术；通信；自动化 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 中图分类号：TN830.1文献标识码：A 文章编号： 1、前言 在大坝安全监测自动化控制系统中常常由于现场施工条件较为复杂，现场网络通信通常需结合采用双绞线、光纤、电话线、无线方式等进行数据传输，各种通信方式也可混合使用。当采用线缆跨越建筑物或障碍物有困难时，可采用无

5、线通信方式；当对现场通信要求很高或现场电磁干扰严重影响通信质量时，可采用光纤通信方式；当现场通信的线路很长时（如区域地形复杂的流域梯级电站），可采用有线电话网进行通信。 现场网络通信应按以下要求进行设计： （1） 现场网络通信包括监测站之间和监测站与监测管理站之间的数据通信。应根据工程的实际需求在保证通信质量的前提下，选择实用经济、维护方便的通信方式； （2） 监测站之间和监测站与监测管理站之间可采用双绞线、光纤、电话线、无线连接； （3） 现场通信线路布设时必须考虑预防雷电感应对系统可能的影响，应做好线缆的防护接地。 由于工程现场环境本身的多样性和复杂性，加上管理部门对管理现代化的需求和将监

6、测管理站后移至监测管理中心站的趋势，现场网络的构建方式变得更加多样化。下面几种组网方式可供参考。 2、系统总体结构概述 大坝安全监测系统应用传感器、自动监测、通讯及计算机等技术，实现实时大坝安全监测信息自动数据采集、传输、处理入库等，为大坝安全运行提供科学依据。实时监测表面变形、内部变形、接缝、混凝土面板变形、渗流量、坝基渗流压力、坝体渗流压力、绕坝渗流、混凝土面板应力、环境量监测及水力学等项目，使水库大坝安全诊断工作及资料存贮、查寻和输出等工作自动化。 系统从结构上分为：集中式、分布式和现场总线式。 1公用电话网通信 这是一种通用的现场网络通信方式，特别适合于现场条件复杂、通信设施敷设困难的

7、中小型电站和梯级电站，其传输距离与电话线路有关。 2有线数据通信 这是一种最常用的现场网络通信方式，采用双绞通信线，通信距离1200m，加中继可延伸。 3无线通信 当现场不便于（或不允许、不可能）敷设缆线，或采用缆线不经济（如沿堤坝、渠道等建筑物设置的监测点相隔距离达数公里）时，可考虑采用无线通信方式。 4光纤通信 光纤通信方式在现场网络通信中得到了快速发展，其应用模式有如下几种： 1） 双绞线光纤通信方式 这种通信方式是在数据采集装置DAU之间采用双绞线连接，从设置有DAU的监测站到监测管理站采用光纤连接。整个现场网络运行RS-485串行数据接口标准。由于从监测站到监测管理站采用光纤连接，监

8、测管理站与监测站的距离有可能延伸到数公里至数十公里，实现监测管理站后移至监测管理中心站。 2） 全光纤通信方式 全光纤通信方式是在数据采集装置DAU之间，以及设置有DAU的监测站到监测管理站全部采用光纤连接。整个现场网络仍运行RS-485串行数据接口标准。全光纤通信方式适合于对系统要求可靠性很高、现场电磁干扰严重的工程，它同样可以将监测管理站后移至数公里至数十公里外的监测管理中心站。 5高速通信方式 当今网络技术的快速发展促进了现场网络的变革，以以太网（Ethernet）为代表的高速网络技术正向低速的现场网络扩展。计算机局域网运行TCP/IP协议，其通信速率可达10Mbps、100Mbps、甚至1000Mbps，远比通信速率仅为1.2Kbps2.4Kbps的现场网络高出千百倍。 现代大坝安全管理模式对监测自动化系统提出了新的要求，高速网络引入大坝安全监测自动化系统已成为发展趋势。目前比较成功应用的一种模式是采用专线光纤实现监测管理站和监测站之间的远距离高速连接，监测站之间仍采用RS-485通信方式，其结构框图如下。 根据工程的特点，灵活应用现场网络的组网技术，构建符合工程实际需求的自动化监测系统现场网络，是确保大坝安全监测自动化系统可靠、高效运行的关键。 6、结束语 为