一、設(shè)計原則

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

2.易于實施，便于觀測、維護；

3.數(shù)據(jù)存儲、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，不會因其本身局部故障而影響整個系統(tǒng)正常運行。系統(tǒng)的MTBE、MTTR及各項性能指標均達到部頒《水電計算機監(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)濟實用及便于擴充、升級的特性，并充分體現(xiàn)其先進性，采用分布開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

二.電氣標準

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

《工業(yè)通信設(shè)計規(guī)范》…………………………………………………………（GBF12—81）

《工業(yè)電視系統(tǒng)工程實際規(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）自動化監(jiān)控系統(tǒng)

自動化監(jiān)控系統(tǒng)分為監(jiān)測系統(tǒng)和控制系統(tǒng)兩部分。監(jiān)測系統(tǒng)為控制系統(tǒng)提供時實數(shù)據(jù)，來調(diào)度控制系統(tǒng)的運行。

1.監(jiān)測系統(tǒng)

采用液位變送器監(jiān)測每個水壩水位，利用超聲波流量計監(jiān)測水壩水流時實流量，后將監(jiān)測信號傳送至分布式采集模塊和PAC控制系統(tǒng)內(nèi)，通過RS485將采集數(shù)據(jù)傳送至每個站點的計算機內(nèi)。最后將每個水壩實時水位及流量數(shù)據(jù)通過計算機網(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。通過軟件分析各個監(jiān)測點傳過來的實時數(shù)據(jù)，并最終轉(zhuǎn)換成PAC系統(tǒng)要求的開關(guān)量數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)控制PAC節(jié)點上面的繼電器開關(guān)。再用繼電器開關(guān)控制交流接觸器，交流接觸器控制閘閥開關(guān)。

3.數(shù)據(jù)傳輸

RS485數(shù)據(jù)傳輸采用無線GPRS和光纖冗余方式傳輸。當光纖或是無線GPRS單獨發(fā)生故障時，系統(tǒng)仍可正常運行，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算機，古系統(tǒng)在各個獨立監(jiān)測節(jié)點間采用工業(yè)串口服務(wù)器，通過光纖網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定傳輸監(jiān)測數(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，適應(yīng)性強。監(jiān)控設(shè)備采用浪涌保據(jù)和光隔離技術(shù)，對設(shè)備實行過壓保護，所有監(jiān)控設(shè)備都通過國家電磁兼容（EMC）認證。

（2）數(shù)據(jù)存儲

通過服務(wù)器專用RAID技術(shù)對各方面數(shù)據(jù)進行冗余和備份，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)傳輸采用無線及有線冗余傳輸。GPRS傳輸采用透明傳輸?shù)姆绞剑ＷC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、故障恢復及擴展方面的性能均有極大提高。

電路保護方面，采用多點大功率UPS，如系統(tǒng)意外斷電后仍可穩(wěn)定運行一個小時以上。

5.系統(tǒng)可擴展和可維護性

該系統(tǒng)具有自診斷功能，智能采集模塊具有免維護特點，幾乎不存在磨損故障。采集控制設(shè)備及計算機均有軟件狗，故障或死機會自動恢復。

計算機采用專用工控機長板加底板結(jié)構(gòu)，具有多個PCI及ASI接口，易于擴展及維護。采集設(shè)備及控制設(shè)備均采用分布式結(jié)構(gòu)，可單獨添加模塊，可在并不影響原系統(tǒng)的正常運行的情況下隨時擴展所需節(jié)點。

6.避雷措施

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

7.監(jiān)測控制系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖:

圖示說明：

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)備控制閘閥開關(guān)。

采集控制設(shè)備通過無線數(shù)據(jù)收發(fā)器將RS485信號傳送至監(jiān)控中心計算機內(nèi)，中心計算機則通過這種方式監(jiān)測和控制1至12號水壩。然后由中心計算機將信號發(fā)送至數(shù)據(jù)服務(wù)器內(nèi)，經(jīng)過處理后發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中心。

下屬各個水壩的終端計算機便可通過網(wǎng)絡(luò)中心同步中心計算內(nèi)的數(shù)據(jù)，以此監(jiān)測和控制各個水壩，同時下屬各個水壩終端計算機有權(quán)限限制。光纖網(wǎng)絡(luò)可同時用于下屬水壩視頻監(jiān)控設(shè)計，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12個防洪壩的監(jiān)控室、水面、水位刻度等進行監(jiān)控。再通過光纖網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)控畫面?zhèn)髦帘O(jiān)控中心大屏幕電視墻。各個終端水壩也可通過光纖網(wǎng)絡(luò)訪問監(jiān)控中心的各個終端，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)通過前端攝像機把拍攝不同部位的實時情況，通過視頻線將圖像傳送至控制室的數(shù)字硬盤錄像機上，并通過硬盤錄像機進行適當操作，將圖像在電視墻上以多路畫面顯示，并可任意切換。硬盤錄像機圖像壓縮格式為ＭＰＥＧ４，加大了硬盤存儲容量，延長了錄像保留時間，同時硬盤還可可根據(jù)需要進行擴充。錄像方式有手動控制錄像、視頻移動報警錄像、定時錄像三種方式。

控制信號由硬盤錄像機經(jīng)控制線鏈接至前端解碼器，通過解碼器鏈接至攝像機和云臺。監(jiān)控中心通過數(shù)字硬盤錄像機對攝像的光圈、鏡頭以及云臺護罩的各項功能進行控制，此項控制采用無級變速操作，圖像搜索和追蹤靈活、方便。

硬盤錄像機可接入局域網(wǎng)，并設(shè)若干分空點。站區(qū)網(wǎng)內(nèi)任何一臺授權(quán)計算機上均能調(diào)出前端攝像機的圖像、重圖像及存儲在硬盤錄像機的錄像，同時可控制前端攝像機的云臺、鏡頭，任意切換顯示某一路或四路圖像供各級領(lǐng)導對幫區(qū)情況進行查看和管理。

3.系統(tǒng)功能

（1）實時監(jiān)控；

（2）監(jiān)視器圖像既可自動切換，也可通過硬盤錄像機手動任意切換 ；

（3）硬盤錄像操作界面一目了然，操作方便；

（4）可進行實時錄像并回放，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設(shè)置成視頻移動自動錄像或定時錄像，并進一步延長錄像時間；

（7）具有拍照功能，并可打印成圖片；

（8）可通過廠區(qū)網(wǎng)絡(luò)增加若干個分空點；

（9）配置不間斷電源，停電時可持續(xù)工作。