湖北省松滋市南北河水库改

/创丰科技ｗhcfkj.ｃn湖北省松滋市南、北河水库防洪调度及大坝监测系统技术方案武汉创丰科技有限公司ＷUHＡＮCHUANGFENＧSCIENCＥ＆ＴEＣHNＯＬOGＹCO.,LTD20０7.08．１２目录ＴOＣ\ｏ＂1－3”\h＼z\ｕHYPＥRLINＫ\l”_Toc177１22299＂前言ﻩPAGEREＦ_Toc1７71222９9\ｈ3HＹPEＲLINK\l＂＿Toc1７7１２2300＂第一章南、北河水库水情遥测系统 PAGEREＦ＿Toc177122300\h4HYPERLIＮK\ｌ"_Tｏｃ１771２2301”一、南、北河水库水情系统建设的范围和目标 PAGERＥF＿Ｔoｃ1７7１22３01\h4ＨＹＰERLINＫ\l＂＿Toc1771２2３02＂1。1。１系统主要功能 PAGEＲＥF＿Toc１7７122302\ｈ4HYＰERLINK\l”_Toc1771２2３０3”1.1。2系统组成ﻩＰAＧERＥF＿Toc177１22303\h5HYPEＲLＩNK\l＂_Toc177１22304"１.1．3通信设计 PＡGERＥF＿Toc177122３04\ｈ5HYPERLIＮＫ\l”＿Tｏｃ1７７１22305”1.１。4GＳM短消息 PＡＧＥRＥF＿Tｏc177122３05＼h5ＨＹPＥＲＬINK\l"_Ｔｏc177122３06”１．1．５传输体制 PAＧEREF_Toc１771223０6\h7ＨYPＥRLINK＼ｌ"_Toc１7７１22307"二、系统主要设备ﻩＰAGEＲEF_Ｔoc17７1223０7\h８HYＰERＬＩＮＫ＼l"_Ｔｏc1７7１2２30８"１．2.１工作原理 PＡＧEREＦ_Ｔoc17７122308\h8HYPERLIＮＫ\l”_Ｔoc17712２3０9"1。2．2主要功能ﻩPＡGEＲEF＿Toｃ1７712２309\ｈ9HYＰＥRLINK\l＂_Toc１7７1２2310"1．2.3终端机 ＰAGEREF＿Ｔｏc17７１22３1０\h9HＹPERLＩＮＫ\ｌ”_Tｏc１7712231１"１.2。4功能特点 PＡGＥＲＥF_Toc１77122311\ｈ10ＨＹPＥRLINＫ\l”_Toc17712２３12”三、中心站运行环境ﻩPＡGERＥF_Ｔoc１７7122312\h１2HYPＥRLINK１．4．4水文自动测报系统软件总体设计 ＰAGＥＲEF＿Ｔｏc１77１2２31７＼h1４HYＰEＲLINK\l＂_Toc１77122318”五、系统信息保护设计ﻩPAGEREＦ_Toc177１223１８\h14HYPＥRLINK八、安装要求ﻩPAGＥRＥF＿Toc17７12２32１＼h1８HＹPERLＩNK＼l”_Toc１7712２3２2＂九、土建概要 PAGERＥF_Ｔoc1７71２２32２\h18HＹPERＬINK＼ｌ"_Ｔoc177122３23"1.9．1土建的一般要求ﻩＰAGERＥＦ_Toc17712２３23\ｈ18HYPERLＩＮK1．9．3中心机房 PAGＥＲEF_Toｃ1７71２２３25\h1９HＹPＥRＬIＮK＼l”_Tｏｃ１77１22326"１．9.4遥测站ﻩPAGEREF_Tｏc1７7122３2６\h19HYＰEＲＬIＮＫ第二章、北河水库大坝监测系统（坝体渗润线观测）ﻩＰAGEREF_Toｃ1771２23２7\h22HYPERLＩＮK2。2．6钻孔程序ﻩPAGERＥF_Toｃ1７71２233５\h30ＨYPEＲLINＫ2.2。8渗压计埋设安装埋设(吊装）技术要求ﻩＰAＧEREF_Toｃ１７71２２337\h３1HYPERＬINK＼l"＿Tｏc177122３38”2。2．9电缆沟开挖 ｈ３５HYＰERLINK＼ｌ"_Tｏc177１2２3３9”2．２．１0电缆敷设 ＰＡGＥREF＿Toc1７712233９\h35HＹＰERLＩNK＼l"_Toc17712２34０"三、大坝安全监测运行管理制度 PAGＥRＥＦ_Toｃ1７7１22３４0\h３６ＨYPERLINＫ\l”_Ｔoc17712234１”第三章、防雷避雷系统 PＡＧEREF＿Toc１７71２２34１\ｈ37HYPERLIＮK\l”_Ｔoc1771２2342”３。１系统接地网结构 PＡＧＥREＦ＿Tｏｃ1７71223４２＼ｈ37HYＰERLINK\l”_Ｔoc17712２３43＂3。2接地电阻的要求 PＡGＥRＥF_Ｔｏc177122３4３\ｈ37HＹPEＲLＩNK\ｌ＂＿Toc17712２３4４”3.３防雷及保护 PAGERＥＦ_Toc1７７１２2344\h38HYＰEＲLINＫ＼l＂_Toc1771２2345”3。4系统供电 PAGＥREF_Toc17712２３4５＼h40ＨYPEＲLINK\l＂_Tｏc1７712234６”第四章、南河水库、北河水库闸门监控系统（增加部分)ﻩPAGＥＲEF_Ｔoc17712２346\h41HYPEＲＬINＫ\l”_Tｏc17７12２34７”４．1系统设计要求ﻩPAGEREF＿Tｏc177１22347\h４1HYPＥRLＩＮK4。3系统总体结构 PAGEＲEF_Ｔoc177１２２34９\ｈ４２HYPＥRLIＮＫ\l”＿Toc177122350"4。4系统的基本组成 ＰAＧＥＲEＦ_Toc17７12２3５０\h42HＹＰERＬＩNK\ｌ”＿Toc177１22351”4．5系统基本功能ﻩPAGＥREF＿Ｔoc17７122351＼h４2HＹＰERＬINK4．6．1系统实时性ﻩPAGEREＦ_Ｔoc1771２２3５3\h44HＹPERLINK\l＂_Toｃ１771223５4”4。6。2系统可靠性要求ﻩPAGERＥＦ_Toc1７7１22３5４＼h4４HYPERLINK\l＂_Toｃ177122355"4．6。3系统可维修性要求ﻩPAGEＲＥF_Ｔoc１77122３55\ｈ45HＹPERLＩＮＫ\l”_Toc17712２3５６"4．６。4系统可利用率要求ﻩPAGEREＦ_Toc１77122356\h4５ＨＹPERＬINＫ\l”_Toc177122３５7”4．6。5系统安全性要求ﻩPAGＥＲEF_Toc1７7１2２3５７\h45HYPＥRＬＩNK＼l＂_Toｃ1７7１22358”系统结构图ﻩＰAGEREＦ_Toc177122358\h4７ＨＹPERＬＩＮK\l＂_Toc17７１22３5９"报价清单ﻩPAＧＥREＦ_Toc1７71２23５9\ｈ4８前言湖北省松滋市南河水库位于松滋市斯家场镇，坝址位于北河流域的支流南河上。北河流域重要位于松滋市城南的斯家场、王家桥、南海等正境内,系松滋市三大水系之一。南河是北河的主要支流,法院于本市起龙山,全长约为２0ＫＭ,流域面积５６KM2.水库坝址位于东经111。35、,北纬3０.05、,控制来水面积12.5KM2,总库容量１00６m２设计灌溉面积2。4万亩，坝址以上主河道长４。5km,平均比降4。4%。该范围内为低山丘陵地区。其水库工程任务以灌溉为主，兼顾防洪和水产养殖等综合利用，属于中型水库。南河水库枢纽为三等工程,大坝，溢洪道，输水管等主要建筑物等级为三级。南河水库枢纽工程始建于1958年1０月，1960年停工,１９68年复工，196９年完成大坝输水管,溢洪道于1９7３年完成,历时16年，水库运行多年来，因无水文自动测报系统,不能及时掌握水库坝址以上区域的实时雨水情,影响了水库的安全度汛。由此，建立南水水库水情测报是实现水库优化调度,最大限度利用水资源的有效措施，是十分必要的。湖北省松滋市北河水库也位于湖北省松滋市斯家场镇，坝址位于北河上游的北支，距离松滋市城区２5kｍ。北河流域主要是位于松滋市城南的斯家场、王家桥、南海等镇境内,系松滋市三大水系之一。其发源于宜都市境内送木坪镇的蚊子垭，在老巴潭入松滋市境，在松滋市内长33km,流域总面积３12km2,属于长江中游洞庭湖湖水系.其工程任务以灌溉为住，兼顾防洪、发电和水产养殖等综合利用,也属于中型水库。这两个水库防洪意义十分重要。但现状防洪能力不足，受环境因素影响大,水库运行多年来，没有进行测报和安全监测,闸门控制还为人工控制。所以对南,北河水库进行自动化改造是十分必要的。南、北河水库的总系统组成如下:南河水库系统组成：主要由水情监测系统，防雷避雷系统,闸门控制系统组成。北河水库系统组成：由水情监测系统,大坝监测系统（坝体渗润线观测），防雷避雷系统，闸门监控系统、视频系统组成。第一章南、北河水库水情遥测系统一、南、北河水库水情系统建设的范围和目标水情系统覆盖范围：南、北河水库以上流域水情系统建设目标：能实时采集、传输、接受遥测站的雨水情信息，具有数据监测，纠错等处理功能，建立实时、历史雨水情数据库；进行联机洪水预报；系统能够可靠稳定运行，具有较强的防雷、抗干扰能力;能传输到中心站计算机（上位机）进行共享。1。１。1系统主要功能(ａ)实时接收各遥测站数据，进行合理性检查，自动备份原始数据；(ｂ）越限参数、设备故障报警及事故记录;(ｃ）设备运行状态显示;（d）对接收的数据进行分析、统计、图表处理存储及输出；（e）数据库功能，有修改、更新、转储、恢复、自动备份数据等功能；(f）能完成实时水情联机预报作业；1。1。2系统组成根据本系统的布站要求，本水文测报系统结构如下：系统由1个中心站，3个雨量站，2个水位站组成。各测站位置及功能如下：中心站:北河水库管理处遥测站:南河水库闸控室（1个水位站、１个雨量站)北河水库闸控室(１个水位站、1个雨量站）,北河水库闸控室上游（１个雨量站）1.1．3通信设计由于南、北水库所在区域的地貌属构造侵蚀低丘陵地形，海拔高度在9１-17０m,施工地段位于坝前，水库与中心站较远,为了保证通信质量和施工方便,而且在系统建设起来之后,在汛期管理和维护的方面,采用GSM短消息传输。GSM（GlobalＳysｔｅｍFoｒＭobiｌｅCｏmmunｉcａtion）是19９2年欧洲标准化委员会统一推出的标准，它采用数字通信技术、统一的网络标准，使通信质量得以保证，ＧSM移动通信网的传输速度为９。6K/s。具有网络能力强的特点,由于公众GＳM网络在全球范围内实现了联网和漫游,建立GＳＭ系统不须再组建专用通信网络用户无需另外组网，在极大提高网络覆盖范围的同时为系统节省了昂贵的建网费用和维护费用。当采用GSＭ模块时,就可以通过一种无线通信的方式以实现远程终端监控和报警的功能。GSM系统除了具有一般数字系统所有的容量大、业务类型多、设备小型化、成本低、服务质量好、安全性能好等1．1.4ＧSＭ短消息GSM短信息传输是无线数据传送信息，可以不受地域环境限制、传输信息源数量限制，快捷、准时传输数据业务；其价格低廉,按目前移动通信最普及的短信息发送收费标准，每条短信息一般为０．1元，每条信息最长可达140字节,如果对采集水情数据进行压缩编码处理后，这一容量对于单次报送来讲是完全足够的，且价格还等于或低于通过电话传输方式。采用ＧSＭ短信息传输技术不需水文单位再重复投资建设新的传输基础设施与通信平台，信息接口与设备简单,标准化程度高，通讯设备通用性好，易于与计算机、互联网联结，实现传输数据的网络化处理,当与互联网联结后,数据传输距离可以遍及世界,当大面积推广时仅需对设备通讯接口加以改造,投资很小;同时，由于移动通信局对短消息具有存储记忆功能以及发送端与接收端可以随时发送实时信息而不必像电话通信那样占用很长的线路接通等待时间，避免了卫星通信报送时间因信道拥挤而可能出现的数据阻塞现象，使在数据量集中报送的时间内也可以实现大面积、多测报点的同步报汛;由于数据传输采用的是数字传输方式，其抗干扰能力、数据保密处理都是原有电话传输方式无法比拟的。ＧSM短消息传输技术水情采集与传输系统结构图各个测站可采用现有的各种水情检测仪器测得的水情信号并送入数据处理仪，数据处理仪通过标准的RS232通信借口可以和附加的GSM－MODＥM(调制解各调器）相接并通过移动通讯数据中心站台发送数据到各水情信息处理中心或任何需要水位数据的地方。水情信息接收单位只要在信息接收终端附加一GＳM-ＭＯＤEＭ（调制解调器），安装相应的通信软件即可获得各测站的实时测量数据和历史数据。１.1.5传输体制南、北水库水文自动测报系统均采用自报式体制。所谓自报式是指在遥测站设备控制下,被测参数发生一个规定的增减变化或在规定的报信时刻到达时，测站实时自动采集并发送数据。它是测站主动发射中心被动接收的方式。自报式能实时地反映水文数据的变化。由于自报式测站只用发射机,无需接收机，且只在参数有变化时,才发送数据，因而易于实现低功耗值守（值守时大部分电路处于掉电状态，功耗很小）,便于采用太阳能浮充供电方式，为偏远地区的水文测报提供了有利条件。自报体制也有其缺点：即随着站点的增多，雨强的增大（当有水位参数时，随着水位的陡变）其碰撞概率将指数上升，中心站丢失水文原始数据，一个有４0个站点的测报系统，当全区均处于100mm/小时雨强时，在这种极限情况下其一次碰撞概率估算可达到58％。当然，由于极限雨强不会大面积均匀分布，实际的碰撞概率将小于此数。同时自报终站发送的是实时累积雨量值及实时水位值，而不是传感器的增量值，测报系统在运行时允许测站丢失若干数据，只要后续数据被正确接收，还可以计算出雨量（水位）变化值,理论估算表明上述数据的概率已小于5×１0-3，因此一个合理的自报式自动测报系统一般来讲其站点以<40为宜,对于非暴雨集中地区，站点数可更多。本系统有5个站点，显然整个系统采用自报体制是合适的.另一种体制是查询应答式体制，是指水雨情发生变化时，测站实时地自动采集并存储参数，但不立即向中心发送,当收到中心的查询命令时,才把当前数据发送给中心,这是一种中心主动召测,测站被动应答的工作方式。显然，查询应答式不存在碰撞，数据不会丢失。而且在一次呼叫失效后，可采用请求重发方式继续召测。但应答式通信终端需配置收发信机，中心站可用命令控制测站工作状态，系统工作方式可以根据需要灵活改动。其缺点是设备较复杂，特别是功耗大，要求系统电源容量远比自报式大，因而限制了应用范围。另由于应答式通信是定时进行数据收集,实时性远不如自报式。自报应答式兼容式，兼有上述现两种方式的特点，并兼顾了双方的优缺点.但同样存在结构相对复杂,管理难度和投资大的问题。综上所述，根据系统的特点，综合多方面因素，本系统采用自报式体制。同时它还具有结构简单、价格低廉、维修方便等优点，是目前国内水文遥测系统的优选体制.二、系统主要设备遥测站:遥测终端机(北京威控RTＵ-16０0)，压力式水位计，雨量传感器，天线,专用避雷器，太阳能电池板,充电保护器，免维护蓄电池，防水防尘仪器箱。１。2。1工作原理监测站以水情测报终端为中心,将水位传感器和雨量传感器采集的数据以及电池电压进行收集采用GSM短信形式通信,所有来自遥测站的数据包进入中心站服务器,再由数据中心程序将数据读出并进行分析，最后写入数据库并显示在显示屏。 南河水库闸控室水情遥测系统图北河水库闸控室上游水情遥测系统１。2。2主要功能（1）、具有自报式传输体制，支持应答式查询功能(2）、采集雨量，水位，测站工作情况（3）、具备水位,雨量自动采集功能（4）、具备定时自报功能，按预先设置的定时时间间隔(可任意设置)，向中心站发送当前的水位,雨量数据，同时包括测站的站号、时间、电池电压、报文类型等参数。（5）、具备人工置数功能，可将人工观测值通过人工置入方式,也可在传感器故障时人工置入水情电报向中心站报送(6)、具备现场或远地编程功能,可在现场或远地对设备进行各项参数设置或读取操作，也可以便携式计算机提取存储的数据（７）、具备自动校时功能,能通过GSM接受中心站指令时自动校时(8)、具备自维功能，具有定时工况报告、低电压报警、掉电保护以及自动复位等项自维护功能１。2。3终端机遥测站采用的是北京威控科技生产的智能终端（RTU－16０0)，它采用模块化设计。RＴU－1600终端的低功耗可编程远程测控终端具备遥测站微功耗要求设计,并配以合适容量的太阳能电池板浮充蓄电池,可以板正连续３0天阴雨天气条件下，设备能连续正常工作，并在连续45天阴雨天气后,能在10-20天时间内,将蓄电池充足；设备结构简单，具有良好的防湿,防雷等能力,ＲTＵ≥25000ｈ。并且集成强大、灵活的通讯功能，它内置GSM/GPRS模块，数字,模拟量模块，可以通过卫星、无线基站、电话线、GSM／ＧPRS/ＣＤMA1x等方式实现远程数据传输;配备丰富的I/Ｏ资源,您可以真正地感受到采集、控制、通讯ａｌlinone的服务.特有的低功耗到１00μA技术以及全金属外壳、高可靠的工业设计，为您提供宽范围的供电、超低温、高湿度的运行保证，使其能够在任何有功耗限制场合下可靠地工作，适合各种苛刻的应用环境。１.2．4功能特点具有Inteｒｎｅｔ各种接入方式，内置GSM/GPRS/CDＭＡ专用通信模块独特的休眠微功耗设计，最低功耗可至１0０μA，能够采用太阳能或蓄电池供电；内置大容量非易失性存储器,实现现场数据掉电保存；内置汉字字库,可收发中文短信息;支持各种标准/非标准通讯协议;标准通信接口（RＳ485/RS232/并口）、标准Ａ/Ｄ接口资源。①具有多种计量方式具有“单点计量",“多次计量”，“定时计量"及“排序计量”等多种计量方式,彻底解决了计量难，以及计量点差别的问题,也大大降低了工人的劳动强度②可绘制多点计量曲线对不同计量点进行计量时,根据RＴU的计量编号知识调用响应的数据生成曲线,提高了检测精度③蓄电池断电保护当发生断电时由、蓄电池给RTU供电,RTU检测到断电后及时将系统切换到安全运行状态并保存实时数据并且具有可编程特性,方便二次开发RＴU－16００详细参数名称参数FLASＨ5１２KSRAM２56Ｋ后备电池3Ｖ带座纽扣电池,支持ＲTC和SRAＭ数字量输入16路,保护到±３6VＤＣ编码器输入2路,编码器输入数字量输出8路,集电极开路方式，每路500mA,３6VＤＣMax．继电器输出1SＰDＴ，1A,３0VDCＰWM输出４路无滤波PWM,1KΩ输出阻抗模拟量输入8个１１—ｂit单端或4个12-biｔ双端无线模块板载无线模块GSM／GPRS/CDMA1x,板载无线模块占用１个3线串口串口１个RS—485,3个3线ＲＳ－23２或者1个3线和１个５线RS—232，可选TTL实时时钟有看门狗硬件看门狗电源3-30VDC，２０ｍAMax．@7。4MHz,１00μAMａx。＠2kHz无线模块电源:9–36VDＣ,１６0mAMａx＠数据收发模式10mAMax＠不在线模式后备电源节能模式电源：２。7-３。3V@10０μAMax.工作温度—40°C～+70°C工作湿度5～95％，不结露Ｉ/O连接器可插拔端子，3。５0mm，16—24AWG，300V,８A尺寸１１９X65X4２mｍ串行Flash2/4／８/16／32/６4M可扩展（选配）其他预留LCＤ和Keｙpad接口,支持使用C语言集成环境进行二次开发三、中心站运行环境中心站配置微机,电源系统等微机做为数据处理机，主要是进行水情数据处理、建库、查询、图形、报表显示等，电源系统配有ＵPS电源，以保证电网断电时，主机尚能工作一段时间。中心站配有品牌微机一台、ＵPS系统一套（1)主机应为Ｐ４的DＥLＬ计算机（2）内存５1２MB(３）显示器分辨率为1280＊1024以上（4)显示适配卡要求为SVGA卡服务器采用WindowsServer２００３操作系统，数据库采用SQLseｒveｒ２005.水文自动测报，软件运行能达到稳定、可靠、方便、实用原则.四、水文自动测报软件《水文自动测报软件》依据国家防办试点洪水调度系统建设项目要求，在国家防办领导下,由武汉创丰技术开发部开发完成。１．4.1水文自动测报软件的特点《水文自动测报系统软件》的设计和开发，是以国家防办制定的《水库洪水调度系统设计与开发规则》为依据，基于中文windows平台的数据的数据管理软件，它采用visuａlｂaｓic软件环境编写的纯３2位应用程序。采用兼容SQLservｅr数据库结构体系,使软件既可应用于网络系统,又可用于单机系统,便于系统的集成.经过几十个系统的实际运行,达到了稳定、可靠、方便、实用原则.水库实时数据采集与数据管理软件的主要特点是：(1）功能齐全、运行灵活、使用方便、有较强的使用性与通用性.使用标准windows软件环境,便于推广使用。(２）采用了可视化、多媒体、数据库等先进的计算机技术,全中文操作环境，具有良好的通用性，便于系统维护.（3）预留了洪水预报的开放式设计接口，易于后期实现不同洪水预报模型和系统的扩充和修改，便于系统运行环境的变化.主要特点是:（4）在系统使用环境上，使用标准数据库格式对数据流进行有效的划分，系统可非常方便地应用于单机或网络系统，以适应所在流域各种计算机应用环境。（5）良好、完善的图表设计使系统能有效的采集处理复杂的数据变化.由于有水情自动测报系统的实时准确的数据，能对个别测站数据的异常变化,自动进行判别，可适应不同流域的复杂多变情况。(6）人性化的软件界面设计非常有利于对雨量、水位及其它水情数据的显示与查询，界面简洁，操作简单。(7)易于实时、快速地生成水库水情系统所须的图形和报表，与洪水预报软件相结合，可使水库在最短时间内得出水库的洪水调度方案。（8）本系统具有完善的报表打印输出功能。1.4．2水文数据应用功能本程序对遥测数据的应用提供了简单使用的处理功能，其主要功能有日雨量计算、过程雨量计算、时段雨量计算、月逐日雨量、年逐日雨量;日平均水位及8时水位、时段水位、月逐日、年逐日水位计算,这些为系统的日常管理提供了方便实用的功能。在水位表中均提供了时段中最高,在低水位并按面积平均法计算了平均水位。另外，软件提供了雨量数据的柱面图及水位数据的折线图，直观立体表现了雨量及水位的实际情况。动态实时监测功能在这项功能下，系统将根据用户设定的时间定义，随时与前置机传输水文数据及各站降水量及实际水位值，避免了用户频繁的调取原始数据，同时将实时数据不断显示在监测数据界面，为汛期随时掌握情况的用户提供了一种方便的方法。1。4。３显示功能本软件提供了遥测系统的配置图及系统流域图，并可以配置图或流域图为背景进行实时监测,使用户感到直观、方便.在资料较为丰富的系统中还提供系统介绍功能,以图片方式介绍情况,方便各部门对系统情况及时了解和扩大宣传。1。４.4水文自动测报系统软件总体设计作为水利部在九五期间的重点建设项目,拟建设国家防汛调度指挥系统工程、全国各水库洪水预报及水库调度系统工程作为其组成部分，需同步建设.水文自动测报系统软件是全国水库洪水预报及水库调度系统工程的重要组成部分。为满足各水库洪水预报及水库调度系统工程对水情数据的需求,根据水库水情监测所承担的任务，水文自动测报系统软件设计软件达到的目标：１、能通过雨量，可观测库水位和降雨量；２、入库流量;3、溢洪道泄流量；4、输入管流量；5、洪水总量；6、洪水过程线。五、系统信息保护设计（１)加强行政管理，对计算机系统或重要应用软件设置登陆口令，杜绝误操作。（2）人为窃取是指盗用者以合法身份，进入计算机系统,私自提取计算机中的数据或进行修改、复制等，防止的办法一是增设口令，给用户规定不同的权限,使其不能自由访问不该访问的数据，还可以使用指纹识别系统对本地登陆用户进行鉴别等.二是对数据进行加密处理，即使盗窃者进入系统，没有密匙,也无法读懂数据。三是在计算机内设置操作日志,对重要数据的读、写、修改进行自动记录,这个日志是一个黑匣子，只能极少数人才能打开,可用来侦破盗窃者。为防止广域网的入侵，还可以使用放火墙技术。(３)对于计算机存储器硬件的损坏,可采用如下办法：一是将有用的数据定期复制保存，一旦机器出故障，可在修复后把数据复制出来。二是在计算机中做热备份,使用双硬盘，同时将数据存在两个硬盘上;如果条件允许可使用双主机，万一台主机出问题,另外一台照样运行。六、系统的可靠性根据水利部水文自动测报系统规范规定,评价系统可靠性关键是看是系统数据采集的可靠性和能否由此做出成功的预报。它取决于系统畅通率,数据精度，收集数据时间,软件可靠性及容错能力，站点的选择及冗余程度。由于电子技术的发展,各种数据设备己有较高的可靠性，故在一个系统建成后，系统通信畅通率及传感器精度和可靠性起着重要影响.按要求系统畅通率应优于90％。在电路设计时，保证信道信噪比为20dｂ，并留有较大余量，实践证明，这样数据错误概率很小，用户要注意的是其它部门电台的同频干扰，在建网预定频点时要加以注意解决，并在运行后予以重视，因为它将严重影响数据传输的可靠性.传感器精度和可靠性除在选型中应予重视外，在实际使用中的正确维护也是十分重要的，要保证其正常工作条件.为了提高系统的可靠性,可以从多方面采取措施，综合来说，有以下几点:（1)选择性能好的设备，是提高系统可靠性的根本措施,所谓可靠性好的设备，其平均无故障工作时间MTBF应该较大。北京燕禹技术开发部所有设备采用先进技术,精心设计。经多年使用,产品质量不断改进.设备经中国自动化三遥委员会严格测试认可，并通过水利部鉴定审查。各种设备的ＭTBF均在1２000小时以上.在技术上采用电复位，看门狗、电源监视等技术以保证设备可以长时间可靠运行.在产品提交使用前，均进行3—４周加电连续拷机，排除可能存在的前期故障产品,确保投入实际使用的产品质量.(2)采用冷备份方式：终端机、模块均有适当备份.一旦故障出现可及时换下进行维修，这是缩短平均维修时间一个重要措施。（３）精心安装、严格检查、这是保证系统可靠又一重要环节。（４)数据冗余备份：分中心可以暂存自报数据，送微机的数据和送中心的数据分别存储，因此微机或中心站前置机故障恢复以后仍可以取得所有数据。因此系统允许短时间的失效。(5)科学管理科学管理是系统能长期可靠运行的关键因素，为此应采取以下措施:严格技术培训，健全有效的规章制度配备专门人员、专用车辆、保证必要的管理费用汛期前及平时定期对设备性能进行检查必要的保养。重点检查电源、天馈线、雨量计、水位计编码盘等部件,接触是否良好,还要检查雨量计承雨口是否畅通，太阳能电池板是否清洁,天线方向是否移动等常见故障，并用测试仪等设备检查各种设备功能指标是否达到要求,如有问题及时解决,配备必要的维修设备,北京燕禹开发部提供长期的技术服务和设备维修七、防雷考虑防雷设置要因地制宜,但有几个原则问题要考虑.易于引雷的入口主要是三个：交流电、天线和传感器线，其中最易引雷的是交流电。针对三个入口采取以下措施:交流电引雷：加装2２0V交流防雷保护器，尽量避免雷击事件的发生.中心站有交流电则必须有良好的避雷接地措施。天线引雷:避雷针采用同轴避雷器，在有雷电引起超高压时,同轴避雷器对地放电，保护设备。传感器线引雷：主要指电缆较长的水位计线，防雷办法是电缆埋地，最好加用防雷导体带,屏蔽接地，但不要和信号地线连接。另外遥测终端机上传感器接口部分有防浪涌电压电路。严格的防雷措施,特别要采取严格的防雷措施,这是最重要的环节,对于直击雷和感应雷（从天线、信号线、电源线等感应雷电，以及由于直击雷引起的地线间的跨步电压）都要采取措施防范，对于防雷采取以下措施:（1)装置避雷针。避雷针对设备需有足够的保护范围，测站接地电阻不大于１０欧姆，中继站不大于４欧姆;下引线接头采用焊接方法，保证连续可靠,中心站铁塔要安装消雷器。①避雷针采用直径25—4０毫米的铜棒或镀锌钢制作，长度大于200毫米，一端修磨成尖端，镀上导电性能良好的合金物质（例如锡等)，并将它焊接在天线塔杆上的顶端上,尖端垂直向上。②为确保安全，避雷针要高出天线的顶端2米以上,使天线置于避雷针的保护范围内，但有一点值得注意,虽然使用避雷针，可以防止由于直接雷击造成的人身伤害和设备损坏，但落雷产生的过大电流通过接地极有可能传到机器设备中去，引起诱导故障,所以在雷击区和易遭雷击的山区、丘陵为防止由于雷电诱导故障对设备的损坏，在电源线、馈线、控制线等部分要考虑适当的避雷措施。如小型真空避雷器、充电放电管等.③当天线安装的位置为铁塔杆侧面时，天线与铁塔的平行间距要在1。5米左右,以免降低通信效果.（１)设备机房敷设接地母线，设备接地端以最短距离与母线连接。(2）中心站交流电源输入端采取滤波、隔离、浪涌吸收等消雷措施.(3）严格强电和弱电分开敷设的原则，较长的信号线,例如水位计、雨量计电缆，应穿入金属管道埋地铺设,同时两端采用滤波、隔离、屏蔽等避雷措施。（4）所有测站均采用太阳能浮充的蓄电池直流供电系统，保证测站连续运行，大大减少雷击的机会.(５）天线馈线加装同轴避雷器传统的同轴避雷器采用一段四分之一波长短路线，通过一个三通(要求匹配)接入馈线中，由于馈线引入的雷电经同轴避雷器通过接地网导入大地，而不会对遥测终端造成破坏。为了提高遥测终端抗雷电冲击的能力,要求同轴避雷器具有接入损耗小、响应速度快、泄流容量大、性能稳定等特点。（6）防雷接地由于系统站点多数地处山区，环境比较恶劣，为保证系统能在雷雨天气期间安全运行，必须按有关要求布设防雷地网。本系统接地网可为组合接地体装置，垂直接地体采用:50x５０x3mm角钢或Ф５０ｍm,镀锌钢管长度为2.5米，水平接地体采用40x4x３mm扁钢连接，埋设深度必须>0.8米，接地体埋设位置应距建筑物３米以外,接地体采用不小于６毫米的镀锌钢筋引到天线杆并焊接相连，焊接处必须牢固并涂抹防腐沥青,用地阻仪测量地阻，接地电阻不得大于5欧姆,阻值愈小愈好.土壤电阻率太大时,需采用局部换土或减少土壤电阻率（如填降阻剂）等措施。八、安装要求（1）室内安装的中心机可安装于墙上,天线馈线、太阳能电池、水位计、雨量计的电缆由室外引入。（2)雨量计一般安装在开阔面（按“规范”要求)，但由于安全原因，雨量计亦可安装在开阔的房顶.（3)遥测站的5Ｗ太阳能电池板，配有专用安装架安装在雨量计上部，调整好角度，使之有最佳采光面，２0W、40W太阳能板也配有支架，放在房顶。在预先埋好的地脚螺钉上安装好，并引入电源线。(4）浮子水位计安装在测井台上，通过２4芯电缆与终端机连接，电缆长度超过50米时,最好加金属套筒后埋地铺设，亦可考虑转换为串行信号传送，以便于屏蔽和隔离。（５）所有电缆超过10米时,应加钢丝引线以吊装馈线，水位计线、雨量计线的电缆屏蔽接地。(６）中心站除天线塔要有接地点外，机房应另有设备接地点（与避雷地分开)，接地电阻小于5欧姆。由于中心站微机和打印机均由交流供电,为防止供电线路引雷，在可能条件下，最好对这部分设备用隔离变压器供电,隔离变压器本身应良好接地.九、土建概要１.9。1土建的一般要求各部分均尽量利用己有房屋以减少基建投资，雨量计安装在水泥台上,应事先做好水泥台,并按尺寸预埋地脚螺栓.天线按要求安装，高的要架设在铁塔上,铁塔上都有避雷针，接地电阻小于5欧姆，遥测站可放宽到1０欧姆。中心站面积没有规定,最好分里、外两层房间，里间放前置机和主机两系统,要求安装空调器，不要铺地毯,以防静电。另一间放不间断电源和蓄电池等供电系统，中心站要有接地网，接地电阻小于5欧姆.电缆悬空长度超过10米时，应用钢丝吊装电缆,水位计线超过50米应装金属管.1。9．2土建工程内容土建工程内容主要包括:中心站、雨量站、水位测井及仪器室、天线铁塔、避雷针、接地网等内容。1。9．3中心机房中心机房参照计算机房的要求，要做到:机房温度保持在20~26度,相对温度3０%～70%.机房有防火、防水、防震要求.地板及工作台有防静电措施.有良好的通风设备.有良好的设备接地体，地阻〈4欧姆。设备的布局与安装要考虑到操作与便于维修方便。关于中心机房建设，由于中心站的设备不多，一般情况下,不需要建新房，只需要对原有楼房进行改造，改造的项目如下(用户自备):安装窗式空调或分体式空调。对墙壁进行处理，可用装饰涂料进行粉刷，或进行多彩喷涂等。对原水泥地板进行处理，一般情况可铺无静电塑料地板，当然也可用木制地板。室内设置工作台和工作椅、工作台的面积最少应达到２平方米。机房面积１３～1５平方米。1。9.4遥测站遥测站房建在室内,面积不小于3平方米。遥测站建在坝前,它可以在无人值守的情况下工作，建站时,应考虑站房与铁塔的距离不宜过远（一般小于20米）。站房内应具备防潮、通风设施并留有进出线孔.还应注意传感器的安装要符合要求,以确保传输数据的准确性。（考虑成本，就近使用水库现成房屋）第二章、北河水库大坝监测系统（坝体渗润线观测）北河水库原本是没有大坝安全监测，不能及时的预报水库防洪和工程管理提供必须的资料信息保证。所以有必要用先进的安全监测技术和设备对水库实行自动化监控,提高水库安全监测和管理水平.本系统采用分布式数据采集网络系统进行大坝安全监测，水库管理中心通过对计算机连接控制各大坝的监测子系统。众所周知，大坝是一种特殊建筑物,其特殊性主要表现在以下三个方面：1、投资及效益的巨大和失事后造成的灾难的严重性;2、结构、边界条件及运行环境的复杂性;3、设计、施工、运行维护的经验性、不确定性和涉及内容的广泛性。以上特殊性说明了要准确了解大坝工作性态，只能通过大坝安全监测来实现,同时也说明了大坝安全监测的重要性.事实上，大坝安全监测已受到人们的广泛重视，我国已先后颁布了差阻式仪器标准及监测仪器系列型谱、《水电站大坝安全检查实施细则》、《混凝大坝安全监测技术规范》、《水库大坝安全管理条例》、《土石坝安全监测技术规范》等,同时，国际大坝会议也多次讨论过大坝安全问题大坝安全监测是人们了解大坝运行性态和安全状况的有效手段。随着科学技术的发展、管理水平的提高及人们观念的转变，大坝安全监测的内涵也进一步加深。大坝安全监测系统是一套针对水库大坝的变型、位移、渗压等数据进行采集、处理的数据采集系统，系统所采集的数据经过处理后，既可以为用户的在线分析提供决策依据，也可以提交有关的上层结构分析软件做进一步的分析处理，为监测对象提供早期安全预警报告。大坝安全监测系统有校核设计、改进施工和评价大坝安全状况的作用,重点是评估大坝的安全。建立大坝安全监测系统的意义在于使人们及时准确的掌握大坝性态，更好的发挥工程效益、节约工程投资，并且为其它大坝包括待建大坝提供安全评估的依据.为确保大坝的安全运行，保证大坝下游工业和城镇人民的生活供水以及数十万乃至上千万人民的生命财产的安全，就必须建立一套完善的大坝安全监测系统,只有这样才能及时而迅速地掌握大坝的工作状态,及时发现问题，采取相应的加固措施，防止事故的发生.根据目前国内外大坝安全监测系统发展现状以及大坝的特殊性，大坝安全监测应该采用人工巡视检查与自动化仪器监测相结合的手段.大坝边界条件和工作环境较为复杂，同时,由于材料的非线性（特别是土石坝），从而使监测的难度增大;另一方面，目前仪器监测还只能作到“点(小范围）监测"，如测缝计只能发现通过测点的裂（接）缝开度的变化，而不能发现测点以外裂（接）缝开度的变化；变形(渗流)测点监测到的是坝体（基）综合反应，因而难以进行具体情况的原因分析.所以人工巡视检查在目前来说还是有必要的,但在某些监测项目上，以自动化监测手段代替人工检查同样具有现实的意义，如大坝坝体和坝基渗流压力及渗流量监测，由于目前已有自动化监测仪器技术水平的发展，自动化监测仪器具有精度高、安装调试简单、易维护、实时性高、数据自动采集与处理等特点，采用自动化监测仪器可大大减少运行维护人员的劳动强度,提高大坝安全监测的整体水平。以往国内中小型土石坝监测主要依靠人工观测来进行，人工观测存在测量精度较差，工作强度较高等问题,随着各种自动化观测仪器的逐步完善,以及大坝自动化安全监测系统技术及管理水平的提高,在大坝安全监测系统中引入自动化观测手段对土石坝安全性态进行观测已成为趋势。一、编制实施方案的依据湖北省松滋市北河水库大坝安全监测自动化系统遵循有关的法律、规范、标准。本系统设计依据的主要技术标准与规范:GB５０201－94《防洪标准》SL2５2-2000《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》SＬ6０-94《土石坝安全监测技术规范》DL／T５０51—196《水利水电工程水情自动测报系统设计规定》ＳL61—94《水文自动测报系统规范》ＳＬ/T１０２-95《水文自动测报系统设备基本技术条件》；SＬ10—8《水文仪器术语》GBJ—95-8６《水文情报预报规范》；DL/Ｔ５080《水利水电工程通信设计技术规程》；ＤL５020—93《水利水电工程可行性研究报告编制规程》ＧB/T１7942—２０00《国家三角测量规范》GBJ79－8５《工业企业通讯接地设计规范》GBJ42—81《工业企业通信设计规范》ＧB5０1７4—93《电子计算机机房设计规范》ＧＢ5０16８0－９2《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GＢ50169－９2《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GBJ９３－86《工业自动化仪表安装工程施工及验收规范》GBJ１31-9０《自动化仪表安装工程质量评定标准》SＬ223-19９9《水利水电建设工程验收规程》SL1７6—96《水利水电工程施工质量评定规程》参考《雷电与避雷工程》有关做法参考《电气标准规范汇编》有关做法二、工程概况湖北省松滋市北河水库也位于湖北省松滋市斯家场镇,坝址位于北河上游的北支,距离松滋市城区25ｋm。北河流域主要是位于松滋市城南的斯家场、王家桥、南海等镇境内，系松滋市三大水系之一。其发源于宜都市境内送木坪镇的蚊子垭，在老巴潭入松滋市境，在松滋市内长33km,流域总面积3１2ｋm2，属于长江中游洞庭湖湖水系.其工程任务以灌溉为住，兼顾防洪、发电和水产养殖等综合利用，属于中型水库。北河水库防洪标准为：50年一遇洪水设计１000年一遇洪水校核。枢纽工程主要建筑物由大坝、溢洪道和灌溉输水管、坝后式电站及灌溉渠道组成。大坝位于北河北支上游住河道，溢洪道位于右坝肩，引水灌溉输水管位于左岸。大坝:北河水库为均质土坝,坝顶高程１3０.70m，坝顶宽9．0m，最大坝高3２。０m,坝顶全长90０ｍ,由主坝和副坝组成。主坝和副坝的分界线为溢洪道左侧山包，即溢洪道右侧为副坝，左侧为主坝。主坝全长780m,副坝长１20m。大坝坝坡的迎水面坡比为1:3，背水面坡比为1：２。5，1：2.75，1:3，变坡处各设一级马道。大坝上游护坡为干砌卵石，严重坍塌参差不齐。.该水库开建于1958年，１９63年整个工程基本完成。2．2.1水库枢纽工程现状北河水库主要存在的问题为1、大坝上游护坡严重坍塌参差不齐２、下游有大面积散渗,已不满足渗透稳定要求3、大坝缺乏必须的观测设施4、水库一直以来没有做过大坝安全监测设施5、输水管的支渠极易浸蚀坝脚，不便于大坝渗流检测6、溢洪道与大坝相连处有集中渗流2．2.2系统总方案系统总方案要求北河水库大坝安全监测系统总体方案按照松滋市水利局和建设单位要求。参照《湖北省松滋市北河水库除危加固工程技术说明》中大坝安全监测系统建设部分和国家关于大坝安全建设相关规范为具体依据进行总体方案设计.北河水库大坝监测系统总体方案按照松滋市水利局和建设单位要求,参照《湖北省水库除险加固工程初步设计报告》、《湖北省松滋市北河水库除险加固工程初步设计报告》中大坝安全监测系统建设部分和国家关于大坝安全建设相关规范为具体依据进行总体方案设计。目前，北河水库没有采用大坝安全监测。根据《水库大坝安全管理条例》和《土石坝安全监测技术规范》的要求,从大坝安全实际需要出发，并遵循“实用可靠、技术先进、经济合理”的原则，确定必要的监测项目,选择合适的仪器设备，建立自动化监测系统,提高工程安全监测和管理水平.采用分布式数据采集网络系统进行大坝安全监测和管理自动化设计,水库管理站中心站通过计算机连接控制各大坝的监测子系统。自动化监测系统中要预留便携式读数仪或便携式微机通讯接口，以利于工程管理人员现场监控和比测。2。2。3系统设计原则1.功能实用:系统功能符合国家规范规定和水库大坝的实际需要，可以解决水库大坝安全监测方面的实际需求,系统简洁明了、实用、运行及维护操作方便。2．技术先进:在可能范围内（投资额度内、设计施工单位应用成熟技术能力范围内、运行管理单位可能达到的应用和管理能力范围内）尽可能应用现代计算机技术产品、最新材料技术产品、最新通信及信息传输技术产品、最新自动化产品、最新理念（设计、施工、运行管理、技术等方面）于系统建设的各个方面，自动化程度和技术性能高,整体综合水平达到国内先进水平。3.性能可靠：系统各个方面的硬件、软件、各项产品均为技术成熟、性能可靠,在设定的各种工况下能长期稳定运行的产品,且软件、硬件及软硬件之间衔接高度一致、人机对话及系统运转流畅。４．结构开发:系统模块式结构组合，功能调整的灵活性、可扩充性强,便于升级。5．系统安全:具有高性能的抗雷电、抗电磁干扰（含:同一电网内电冲击、停电、其他无线电磁干扰等)、抗恶劣自然环境干扰、抗偷盗破坏（野外的硬件设备）的功能。６．高度整合：同一水库所有各种信息系统间相互整合，数据源统一(在同一站址范围内，同一内容的数据采集只设唯一的一个站）,数据交换标准统一，数据应用格式靠近,数据品质统一到各信息系统中的最高要求（如：格式、精度、响应速度等），信息资源利用及信息共享程度高。7。建管协调：观测用房美观、与环境协调，系统建设、制度建设、上岗人员培训同时并进，确保系统能长期、稳定、良好运行。大坝安全监测设计北河水库为=3\＊RＯMＡNＩII类土石坝建筑物，根据初步设计报告和《土石坝安全检测技术规范》(ＳL60—９4）,考虑到大坝安全检测自动化系统的实用性和一定时期内的先进性，北河水库大坝安全监测项目主要是渗润线观测。采用测压管安装渗压计进行监测。在大坝上设立４根测压管,测点位于主坝0+７00，分布为4个横断面和１个纵断面；副坝不设立测点，测量范围位坝身与坝基接触面项目所在断面数量备注大坝表面变形（４０个）0＋０0040＋1０040+2０040+３0０４0＋35０４0+400４0＋500４0+60０40+70040+７804坝体渗流压力(21个）0+２0070+５0０70＋700７浸润线观测（２4根)０＋10040+20０4０+30040+50040+60０4０+7004饶渗观测（4个）0＋５02上下游各设置2根0＋7602渗流量观测新建上下游水位观测新建降水量观测（1台）1渗压计测井标示1号总孔深：28.7M1号总孔深:22M1号总孔深:１1Ｍ1号总孔深:5M２.２.4系统组成北河水库大坝监测由采集终端（北京威控RTU-1600），渗压计,渗压计专用电线组成北河水库总系统图测压管埋设及安装采用岩芯管冲击法干钻造空,空口直径１20MＭ,测压管采用镀锌钢管，内径为25ＭM；透水段用镀锌管加工,透水段长2Ｍ，透水段开孔面积为10-２０％,孔眼为圆形，外部包扎无纺土共织物,透水段与孔壁之间用反滤料添满.导管与透水段顶端牢固相连,导管之间的连接用外丝扣，用外箍接头相连.孔底填10ＣM厚反滤料，测压管进水段回填反滤料并逐层夯实至测压管设计进水段高层。封孔材料采用至尽５-10ＭM不同径料膨润土或高崩解性粘土球测压管管口高出坝面0。２M，管口用混凝土砌筑30０*300MＭ保护装置并具有锁闭功能，防止雨水流入和人畜破坏采用岩芯管冲击法干钻造空，空口直径120MM，测压管采用镀锌钢管,内径为25MM；透水段用镀锌管加工，透水段长2M，透水段开孔面积为１0－20%，孔眼为圆形，外部包扎无纺土共织物，透水段与孔壁之间用反滤料添满。导管与透水段顶端牢固相连,导管之间的连接用外丝扣,用外箍接头相连。孔底填10CM厚反滤料，测压管进水段回填反滤料并逐层夯实至测压管设计进水段高层.封孔材料采用至尽5-10MM不同径料膨润土或高崩解性粘土球测压管管口高出坝面0．2M,管口用混凝土砌筑３０0*3００MM保护装置并具有锁闭功能，防止雨水流入和人畜破坏2．2．5钻孔及其技术条件钻孔除满足设计提出得相关要求外,根据北河水库得地质条件、工程特点，埋设施工要满足以下技术要求：1)钻孔机械:100米钻机1～2台。２)土体钻孔必须采用干钻，严禁泥浆固壁和带水钻.孔径不小于120mｍ。3）对于砂、石层，若干钻比较困难，可适当考虑用清水冲洗，但严禁高压给水。4)钻孔时必须详细记录各土层的性质,套管长度，高程等数据。5）钻孔完成后绘制钻孔柱装图.6）测压管安装所有花管长度不宜超过1ｍ，尤其是坝基测压管。７)花管开孔率不宜过大，应在10％～２0％范围内。８）花管外包土工布，需满足反滤防淤堵的要求。2。2。６钻孔程序钻孔工作有以下主要程序：１、仪器点位测量放线。2、布置动力用电电缆及供水管路。3、钻机就位、钻孔、钻进方向倾斜检查。4、开孔钻进,并在孔口段加套管护壁。５、如有塌孔则考虑用套管或其它方式护壁.6、结束后还应做相应的透水试验。7、拆除、清运进入钻孔处的的临时设备及其它多余物品。2。2.7测压管安装测压管宜选用φ50mm热镀锌钢管制作，具体加工制作的技术要求可参照相关技术规范执行。在钻孔完毕应尽快安装测压管，首先应将钻孔套管底部０。5m段回填碎石,然后将测压管放置就位，其透水段可现场制作，即在该段均匀钻适量的直径6mm的小孔形成花管,并在该段用土工膜（或其它耐腐滤水材料)包裹，在外其外面再包裹一层铜网（或尼龙网）。在透水管段应回填粗砂、中砂等透水材料，期间每回填一种材料后应在回填段加入足量的水使回填料保持密实均匀。在透水段上部应回填0。5m厚的膨润土以达到阻水效果，为方便起见最好采用膨润土颗粒进行回填.最后,在膨润土以上的管段回填水泥粘土的混合浆料，不宜采用纯水泥浆或纯泥浆回填.参照图1ａ。2。2.8渗压计埋设安装埋设（吊装）技术要求渗压计安装采用直接吊装或吊装埋设的方法安装在测压管内，为对测压管及传感器进行保护，应在测压管口加装钢制保护盖,钢制保护盖与测压管外壁应可靠焊接。每支渗压计自带电缆长度与测压管管深相同，渗压计电缆与四芯数据电缆通过专用电缆接头焊接密封，如安装示意图所示.渗压计安装技术要求如下:１)运往现场前，应在室内进行全面检查。2)安装前将仪器在水中浸泡2小时以上，使其达到饱和状态，在测头上包上装有干净的饱和细砂的沙袋，使仪器进水口通畅，并防止水泥浆进入渗压计内部。３)根据钻孔情况,确定是否达到设计监测层位.4）管口保护装置、管口电缆固定件、材料、仪器设备、测量器具运往现场，吊装技术人员、辅助人员就位.5)吊装前，应进一步检查接收仪表和传感器工作形态，确保其工作正常,测读数据可靠。６）吊装过程要仔细，避免碰伤传感器。7）吊装过程中，要量测线缆长,管口、管底等高程,并记录仪器读数，仪器出厂编号,及时填写仪器埋设吊装考证表，考证图。渗压计安装埋设吊装流程总结上述内容,结合以往渗压计吊装埋设的经验，指定安装埋设（吊装）流程图.渗压计埋设安装示意图及大样图２。2.９电缆沟开挖为保证电缆的最优走向，并与原有建筑物协调以保证大坝坝容的整洁美观，沿大坝护坡面上在各测点所有断面开挖宽30ｃm～50cm，深３0ｃｍ~５０cm的沟槽.１）电缆沟截面尺寸:主沟(平行于坝轴线）沟底3０cm～５0cm，沟深3０ｃｍ~５０cｍ，以挖掘方便计，可放：1:0.15~1:0。2的边坡,支沟底宽不小于30ｃm～50ｃm，其它与主沟同。2）挖沟出土置于沟边地势较低侧，留备回填用。3）电缆纵横向交叉接头处、电缆接头处按监理批准的图纸施工。2。2．1０电缆敷设连接传感器的电缆按要求编号,对应于各测压管编号或量渗堰编号。电缆按要求截成相应的长度,再外套镀锌钢管，钢管与钢管之间用接头连接，然后将钢管放入电缆沟槽内，钢管的尽头与测压管及测压管管口附件焊接在一起,每一根电缆在测压管处留有一定的长度，以使传感器安装后吊装到合适的位置。所有的传感器电缆在大坝坡底汇合,集中铺设MＣU房.电缆铺设完后，对电缆每一芯线进行了通断测试，测试结果显示电缆完好。对钢管连接情况也进行了测试,结果显示钢管连接、焊接情况良好,形成了一个整体的接地网.电缆敷设及回填1)检查电缆沟是否达到所需宽、深度。2）坝上电缆沟底铺设约１0ｃｍ,中细砂,传感器电缆和通讯电缆或电源电缆通过钢管保护后敷设在砂面后，再铺设10～15cm中细砂，用开挖土回填沟并夯实;坝上通讯电缆须加钢管保护。３）所有电缆敷设完成后，应提供电缆走向图，并在坝上做好标记以便检查.三、大坝安全监测运行管理制度大坝安全自动监测系统为水库大坝坝体安全管理提供科学手段和治理平台，较好的推进了水库工程管理现代化建设步伐,实现对水库大坝实时监控和数据分析等功能。根据水利部印发《关于加强小型水库安全管理工作的意见》的通知、《水库大坝安全管理条例》《水电站大坝安全管理办法》《水电站大坝安全检查施行细则》《水电站大坝安全监测工作管理规定》等规范和要求，为了能保证系统良好运行状况，在日常管理和运用中应作好如下方面：1)水库管理部门应依据规定的编制配足专门从事该项工作管理人员，建立健全管理机构和安全管理规章制度，做到定人定岗定制度。2)管理人员应做好硬件设备管理和加强机房用电管理，确保计算机等硬件设备安全正常运行；雷雨天气应密切注意系统运行状况，发现问题及时报告并处理.３）管理人员应作好计算机系统维护和大坝安全监测软件日常维护管理,杜绝误操作以及做好计算机病毒防治，保证监测数据完整。每月应至少一次对监测数据库备份和数据转储。4）在汛期，应设置每天对监测数据进行采集；非汛期,应设置每周对监测数据进行采集；在水库高水位运行时应加密数据采集测次,可设为2、４、6、12小时数据采集时间间隔,为水库大坝安全现状分析提供必要科学依据。对异常数据要及时分析，及时处理，及时汇报。5)管理人员应加强对大坝安全监测系统软件应用和硬件设备了解，不断提高管理应用水平,具备基本的故障排除技能，处理不了的问题应及时向上级报告和与开发单位联系并及时进行处理。6)管理人员应做好水库大坝安全监测资料分析，可选择该年具有代表性高、中、低水位所对应浸润线绘制和分析,根据较长系列（如１年)监测资料,建立监控数学模型，确立或初步确立有关监控指标，对工程安全性态在线监控,并能进行越限报警；同时应能够对长系列库存监测资料进行分析计算,实现工程性态的离线分析等.对历史观测数据及报表要认真做好归档管理。７)监测资料的整编按《土石坝安全监测资料整编规程》(SL169-9６)的要求对观测资料进行整编。对监测数据实现在线或离线自动整编，并按《土石坝安全监测资料整编规程》规定的内容打印各种统计，绘制各种图形。水库管理单位要依据国家及水利部和省水利厅的相关规范及要求,并根据管理处的实际情况，参照＜〈水电站大坝安全监测工作管理规定>>，建立并完善水库的大坝安全监测管理制度。第三章、防雷避雷系统监测系统的防雷包括传感器及数据采集电缆的防雷、数据采集单元的防雷、通讯设备的防雷。由于大坝安全监测系统大部份设备处于野外,工作环境恶劣，一般最常见的雷击损坏为直击雷损坏和雷击感应电流损坏，电源受直击雷损坏的可能性较大，而传感器通过数据采集电缆受感应雷击的损坏可能性较大。为了系统防雷措施得当，应做好接闪、分流、等电位连接、屏蔽、合理布线及接地的工作。3．１系统接地网结构计算机监控总控制室和终端机从站应分别设置专用接地接线板,计算机弱电系统的接地均用BＶ—16绝缘导线接入接线板。接线板用BV—35导线经２0米后与室内的接地干线连接。要求主控制室接地干线及NＤＡ从站接地干线分别与大坝总线地网连接.总接地网接地要求应小于4欧姆。3.2接地电阻的要求计算机需要２20V交流电的设备和其它重要仪器的接地电阻应小于4欧姆，渗压计和一般传感器的接地电阻小于５欧姆时,应采取如下措施：在传感器比较集中的地方专门做一个接地网，接地网采用50＊5镀锌扁铁和角钢组成,接地网离地表一般1m～２。5m之间,遇到土壤电阻率不均,而下层土壤电阻率较低的情况下，可适当加深，或者填降阻剂。3．３防雷及保护如果上述措施仍达不到要求,则在主电缆沟每隔１00米做一个接地，直到达到所要求的电阻，具体项目和保护措施如下：(1)供电系统的防雷大坝安全监测系统采用220V交流电形式，供电线路是雷电分成侵袭的一个重要途径.在系统中，应尽量避免架空线路供电,采用电缆埋入地下引入机房,埋设长度不小于50m。在电缆进入机房的入口处，应将电缆金属保护层和加强钢芯线与地网连接；如电缆没有金属保护层，则在电缆进入房间之前,应将电缆穿入钢管中，钢管的两端都应与地网连接.我们在电缆进入系统之前安装有隔离变压器和合适通流容量的防雷保护器以及空气开关，系统的供电采取了三级过流保护措施。（2)通信线路的防雷通信线路包括传感器与终端之间，电源与终端机之间，闸控与主站计算机.本系统传感器与终端之间，电源与终端机之间,闸控继电器与计算机之间均可能成为雷电侵入系统的通道，因此在外部通信线路的两端，既通信线路的两端，在设备的入口处应该安装信号避雷器，并可靠接地。其防雷结构图如图,所示。（３）传感器的防雷系统中有数千米的数据和信号电缆，每段长度从几十米到几百米，甚至上千米,这些电缆分布相当广泛，极易遭受感应电流侵袭.信号电缆彩电缆沟铺设形式,信号线的两端分别安装防雷器,电缆屏蔽线和架空线的一端可靠接地，测压管及钢管要可靠焊接，并接入大地系统，接地电阻部大于4欧姆。另一端浮空以防地电流的形式预以防雷。(4)直击雷的防护在系统中对直击雷的防护，主要是防止计算机房、ＭＣＵ观测房遭到雷击，位置突出的建筑物要其顶部安装避雷针,将雷电流通过地网导入大地。在传感器比较集中的地方专门做一个接地网,接地网采用50＊5镀锌扁铁、角钢组成,地网离地表一般1m~２.5ｍ之间,遇到土壤电阻率不均，而下层土壤电阻率较低的情况下,可适当加深,或者填降阻剂.3．４系统供电１）本系统采用交流电压220V，对于无线传输采用太阳能供电结合免维护蓄电池充、供电方式工作。2）在引入市电处安装过流、过压继电保护装置和防雷装置.3）在醒目处张贴用电安全保护条例,杜绝安全事故发生。系统所有遥测站中心站均设置避雷装置、过电压保护装置和接地装置。各种设备的保护接地、工作接地、建筑物的防雷接地以及工频交流供电系统的接地采用联合接地方式，遥测站接地电阻控制在６Ω以内，中心站接地电阻不大于４Ω,以满足规范要求。所有站点均按要求布设避雷针,保证天线和突出屋面的物体均在避雷针保护范围内,并在屋顶敷设闭合均压带。中心站机房内敷设环形接地母线,闭合均压带与环形接地母线之间以四根对称布置的连接线相连接。专用变压器高低压侧和通信机输入端均安装相应的避雷器,室外进入机房的电缆、金属管道等在进入机房前全部接地。第四章、南河水库、北河水库闸门监控系统（增加部分）4。1系统设计要求湖北省松滋市南河水库位于松滋市斯家场镇，坝址位于北河流域的支流南河上。北河流域重要位于松滋市城南的斯家场、王家桥、南海等正境内，系松滋市三大水系之一。南河是北河的主要支流,法院于本市起龙山,全长约为2０ＫＭ，流域面积５6ＫM2.水库坝址位于东经经111.３5、,北纬30。05、，北河水库也位于湖北省松滋市斯家场镇,坝址位于北河上游的北支，距离松滋市城区２5ｋｍ.北河流域主要是位于松滋市城南的斯家场、王家桥、南海等镇境内，系松滋市三大水系之一。南河，北河水库之间范围内为低山丘陵地区。地处偏僻,由于库工程任务以灌溉为主,周围土质疏松４．2系统工作范围本系统工作范围包括:由中心站来控制南河，北河水库闸门.采集各闸门位置及状态信号.与中心站联网,支持上位机远程控制与调度。系统监控内容通过闸门测度仪监测闸上闸下水位，并依据控制中心的调度方案，控制闸门的启闭.基本的输入/输出信号和报警信号见下表:输入/输出信号统计序号信号内容信号类型1闸门开度模拟2闸门上升状态模拟3闸门下降状态模拟4闸门全开状态模拟５闸门全关状态模拟6闸门上升数字7闸门下降数字8闸门停止数字9电机主回路分断数字闸门监控系统报警信号统计4.３系统总体结构考虑中心站距离南河水库太远，实地连线困难而且加大资金投入,所以方案在南河水库设计一个子中心站来控制南河水库的闸门开启，并由中心站通过远程无线网络控制子站来达到操控南河水库闸门.本系统主要由闸门开度仪，闸门控制卡为主控设备并配置手动操作与执行设备组成的分层分布式计算机监控系统,系统由两台微机和两套现地监控单元组成。闸门开度仪采集的数据发送到RＴU—160０，由次终端通过ＧSＭ短信通信方式发送都中心站，监控信息发送到上位机后，及时了解了闸门的运行状况.然后上位机以有线控制方式控制北河水库闸门；用无线网卡,通过计算机网络远程控制南河水库子站微机,从而对南河水库闸门进行启闭控制.4.４系统的基本组成系统由闸门监控系统和视频监控系统构成。闸门监控系统由上位机、现地监控单元、现场传感部件和执行机构等设备组成.现地控制单元采用继电器作为主控设备,在控制单元上保留现场的手动操作