一、設(shè)計(jì)原則

1.滿足大壩安全監(jiān)測(cè)的全面性、技術(shù)上的可靠性和先進(jìn)性等要求；

2.易于實(shí)施，便于觀測(cè)、維護(hù)；

3.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸采用備份和冗余技術(shù)，保證數(shù)據(jù)安全及傳輸穩(wěn)定；

4.監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)高度可靠，不會(huì)因其本身局部故障而影響整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行。系統(tǒng)的MTBE、MTTR及各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到部頒《水電計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)基本技術(shù)條件》的規(guī)定；

5.監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)能滿足快速可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用及便于擴(kuò)充、升級(jí)的特性，并充分體現(xiàn)其先進(jìn)性，采用分布開(kāi)放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

二.電氣標(biāo)準(zhǔn)

《安全防范工程程序與要求》………………………………………………（GA/T75—94）

《工業(yè)通信設(shè)計(jì)規(guī)范》…………………………………………………………（GBF12—81）

《工業(yè)電視系統(tǒng)工程實(shí)際規(guī)范》……………………………………………（GFJ115—87）

《安全防范工程程序與要求》 ………………………………………………（GA/T75—94）

《電力設(shè)備典型消防規(guī)程》……………………………………………………( DL5027—93）

《電業(yè)安全工作規(guī)范》…………………………………………………………（DL409—94）

 三、系統(tǒng)組成及原理圖

（一）自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)

自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)分為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為控制系統(tǒng)提供時(shí)實(shí)數(shù)據(jù)，來(lái)調(diào)度控制系統(tǒng)的運(yùn)行。

1.監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

采用液位變送器監(jiān)測(cè)每個(gè)水壩水位，利用超聲波流量計(jì)監(jiān)測(cè)水壩水流時(shí)實(shí)流量，后將監(jiān)測(cè)信號(hào)傳送至分布式采集模塊和PAC控制系統(tǒng)內(nèi)，通過(guò)RS485將采集數(shù)據(jù)傳送至每個(gè)站點(diǎn)的計(jì)算機(jī)內(nèi)。最后將每個(gè)水壩實(shí)時(shí)水位及流量數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送至中心控制室，由控制室分析數(shù)據(jù)控制閘閥起落。

2.控制系統(tǒng)

采用最新的PAC系統(tǒng)編程。通過(guò)軟件分析各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)傳過(guò)來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并最終轉(zhuǎn)換成PAC系統(tǒng)要求的開(kāi)關(guān)量數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)控制PAC節(jié)點(diǎn)上面的繼電器開(kāi)關(guān)。再用繼電器開(kāi)關(guān)控制交流接觸器，交流接觸器控制閘閥開(kāi)關(guān)。

3.數(shù)據(jù)傳輸

RS485數(shù)據(jù)傳輸采用無(wú)線GPRS和光纖冗余方式傳輸。當(dāng)光纖或是無(wú)線GPRS單獨(dú)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)仍可正常運(yùn)行，這極大的提高了數(shù)據(jù)系統(tǒng)的安全性。另外由于野外不方便使用計(jì)算機(jī)，古系統(tǒng)在各個(gè)獨(dú)立監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)間采用工業(yè)串口服務(wù)器，通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

4.系統(tǒng)可靠性

（1）數(shù)據(jù)采集及控制

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及控制系統(tǒng)均采用寬壓寬溫設(shè)計(jì)，適應(yīng)性強(qiáng)。監(jiān)控設(shè)備采用浪涌保據(jù)和光隔離技術(shù)，對(duì)設(shè)備實(shí)行過(guò)壓保護(hù)，所有監(jiān)控設(shè)備都通過(guò)國(guó)家電磁兼容（EMC）認(rèn)證。

（2）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

通過(guò)服務(wù)器專用RAID技術(shù)對(duì)各方面數(shù)據(jù)進(jìn)行冗余和備份，保證數(shù)據(jù)安全，能夠在有一塊硬盤損壞的情況下不影響系統(tǒng)正常使用并保證數(shù)據(jù)完整性。

（3）數(shù)據(jù)傳輸及電路

數(shù)據(jù)傳輸采用無(wú)線及有線冗余傳輸。GPRS傳輸采用透明傳輸?shù)姆绞?，保證了系統(tǒng)的兼容性和可靠性。光纖采用單模多蕊光纖，在傳輸距離、故障恢復(fù)及擴(kuò)展方面的性能均有極大提高。

電路保護(hù)方面，采用多點(diǎn)大功率UPS，如系統(tǒng)意外斷電后仍可穩(wěn)定運(yùn)行一個(gè)小時(shí)以上。

5.系統(tǒng)可擴(kuò)展和可維護(hù)性

該系統(tǒng)具有自診斷功能，智能采集模塊具有免維護(hù)特點(diǎn)，幾乎不存在磨損故障。采集控制設(shè)備及計(jì)算機(jī)均有軟件狗，故障或死機(jī)會(huì)自動(dòng)恢復(fù)。

計(jì)算機(jī)采用專用工控機(jī)長(zhǎng)板加底板結(jié)構(gòu)，具有多個(gè)PCI及ASI接口，易于擴(kuò)展及維護(hù)。采集設(shè)備及控制設(shè)備均采用分布式結(jié)構(gòu)，可單獨(dú)添加模塊，可在并不影響原系統(tǒng)的正常運(yùn)行的情況下隨時(shí)擴(kuò)展所需節(jié)點(diǎn)。

6.避雷措施

為了防止雷電對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的傷害，該系統(tǒng)對(duì)電源部分采用隔離變壓器及電源避雷器等措施預(yù)防系統(tǒng)傷害，對(duì)模擬量信號(hào)及通訊信號(hào)也相應(yīng)配置信號(hào)避雷器設(shè)備。

7.監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖:

圖示說(shuō)明：

采集控制系統(tǒng)：流量、水位變送器將數(shù)據(jù)傳送至采集設(shè)備，控制設(shè)備控制閘閥開(kāi)關(guān)。

采集控制設(shè)備通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)器將RS485信號(hào)傳送至監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)內(nèi)，中心計(jì)算機(jī)則通過(guò)這種方式監(jiān)測(cè)和控制1至12號(hào)水壩。然后由中心計(jì)算機(jī)將信號(hào)發(fā)送至數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)，經(jīng)過(guò)處理后發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中心。

下屬各個(gè)水壩的終端計(jì)算機(jī)便可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)中心同步中心計(jì)算內(nèi)的數(shù)據(jù)，以此監(jiān)測(cè)和控制各個(gè)水壩，同時(shí)下屬各個(gè)水壩終端計(jì)算機(jī)有權(quán)限限制。光纖網(wǎng)絡(luò)可同時(shí)用于下屬水壩視頻監(jiān)控設(shè)計(jì)，節(jié)省工程資源。

9.各水壩終端示意圖

（二）視頻監(jiān)控系統(tǒng)

1.概述

水壩視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要對(duì)12個(gè)防洪壩的監(jiān)控室、水面、水位刻度等進(jìn)行監(jiān)控。再通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)控畫面?zhèn)髦帘O(jiān)控中心大屏幕電視墻。各個(gè)終端水壩也可通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)監(jiān)控中心的各個(gè)終端，查看水壩的監(jiān)控畫面。

2.系統(tǒng)構(gòu)成

電視監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)前端攝像機(jī)把拍攝不同部位的實(shí)時(shí)情況，通過(guò)視頻線將圖像傳送至控制室的數(shù)字硬盤錄像機(jī)上，并通過(guò)硬盤錄像機(jī)進(jìn)行適當(dāng)操作，將圖像在電視墻上以多路畫面顯示，并可任意切換。硬盤錄像機(jī)圖像壓縮格式為ＭＰＥＧ４，加大了硬盤存儲(chǔ)容量，延長(zhǎng)了錄像保留時(shí)間，同時(shí)硬盤還可可根據(jù)需要進(jìn)行擴(kuò)充。錄像方式有手動(dòng)控制錄像、視頻移動(dòng)報(bào)警錄像、定時(shí)錄像三種方式。

控制信號(hào)由硬盤錄像機(jī)經(jīng)控制線鏈接至前端解碼器，通過(guò)解碼器鏈接至攝像機(jī)和云臺(tái)。監(jiān)控中心通過(guò)數(shù)字硬盤錄像機(jī)對(duì)攝像的光圈、鏡頭以及云臺(tái)護(hù)罩的各項(xiàng)功能進(jìn)行控制，此項(xiàng)控制采用無(wú)級(jí)變速操作，圖像搜索和追蹤靈活、方便。

硬盤錄像機(jī)可接入局域網(wǎng)，并設(shè)若干分空點(diǎn)。站區(qū)網(wǎng)內(nèi)任何一臺(tái)授權(quán)計(jì)算機(jī)上均能調(diào)出前端攝像機(jī)的圖像、重圖像及存儲(chǔ)在硬盤錄像機(jī)的錄像，同時(shí)可控制前端攝像機(jī)的云臺(tái)、鏡頭，任意切換顯示某一路或四路圖像供各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)對(duì)幫區(qū)情況進(jìn)行查看和管理。

3.系統(tǒng)功能

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)控；

（2）監(jiān)視器圖像既可自動(dòng)切換，也可通過(guò)硬盤錄像機(jī)手動(dòng)任意切換 ；

（3）硬盤錄像操作界面一目了然，操作方便；

（4）可進(jìn)行實(shí)時(shí)錄像并回放，回放查找方便；

（5）錄像保存50 天；

（6）錄像可根據(jù)不同情況分別將某點(diǎn)設(shè)置成視頻移動(dòng)自動(dòng)錄像或定時(shí)錄像，并進(jìn)一步延長(zhǎng)錄像時(shí)間；

（7）具有拍照功能，并可打印成圖片；

（8）可通過(guò)廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)增加若干個(gè)分空點(diǎn)；

（9）配置不間斷電源，停電時(shí)可持續(xù)工作。