摘要：隨著壩工技術(shù)的迅速發(fā)展,水力資源的深入開發(fā)利用,大壩的安全問題也日益突出。相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)者、專家也紛紛展開了大壩安全監(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、無線通信、光纖通信以及高速通信方式進(jìn)行分析。可靠設(shè)計(jì)，互補(bǔ)的開發(fā)技術(shù)提高了其自動(dòng)化水平，從而真正實(shí)現(xiàn)了“無人值班，少人看守”的控制模式，為水庫的科學(xué)管理帶來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,論文范文網(wǎng)

　　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，加上管理部門對(duì)管理現(xiàn)代化的需求和將監(jiān)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)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1.2Kbps～2.4Kbps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

　　為了掌握水庫大壩運(yùn)行過程中的各種工況，提高水庫大壩的安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化水平是非常必要的。它有助于準(zhǔn)確、可靠、及時(shí)的分析和研究大壩運(yùn)行中存在的各種問題。同時(shí)選擇不同的組網(wǎng)技術(shù)，建立了具有先進(jìn)、實(shí)用、快速、遠(yuǎn)程、高度自動(dòng)化的水庫大壩監(jiān)測(cè)監(jiān)控自動(dòng)化系統(tǒng)，達(dá)到了工程運(yùn)用所需的監(jiān)測(cè)目的和效果。