现代水库自动观测系统的设计与实现郭强.pptx

主要内容主要内容一、系统设计意义与发展现状一、系统设计意义与发展现状二、水库自动观测系统的设计二、水库自动观测系统的设计三、水库自动观测系统的实现三、水库自动观测系统的实现四、结论与展望四、结论与展望第1页/共27页一、设计意义与发展现状一、设计意义与发展现状1 1、设计意义设计意义设计意义设计意义问题：缺乏实用性、合理性、稳定性、连续性、准确性问题：缺乏实用性、合理性、稳定性、连续性、准确性水库职责防汛防汛抗旱抗旱城市供水城市供水工业供水工业供水农业灌溉农业灌溉水库管理水资源科学管理水资源科学管理大坝安全管理大坝安全管理提高经济效益提高经济效益现代化管理模式现代化管理模式第2页/共27页一、设计意义与发展现状一、设计意义与发展现状2 2、发展现状、发展现状、发展现状、发展现状国国 外外代表厂家：美国：代表厂家：美国：Geomation公司公司2300 美国：美国：Geokon公司公司传感器传感器 瑞士：瑞士：Leica全站仪、水准仪全站仪、水准仪 日本：拓普康、索佳日本：拓普康、索佳体体积积小小、精精度度高高、稳稳定定20世纪世纪70年代：西班牙、奥地利、瑞士年代：西班牙、奥地利、瑞士20世纪世纪80年代：美国年代：美国20世纪世纪60年代：日本、梓川年代：日本、梓川第3页/共27页一、设计意义与发展现状一、设计意义与发展现状2 2、发展现状、发展现状、发展现状、发展现状国国 内内20世纪世纪70年代末年代末20世纪世纪80年代：差动电阻式传感器、采集系统年代：差动电阻式传感器、采集系统20世纪世纪90年代：年代：30座水库、应用座水库、应用代表厂家：南京南瑞公司代表厂家：南京南瑞公司DAU、传感器、传感器 南京水文自动化研究所南京水文自动化研究所MCU、传感器、传感器 北京自动化研究所北京自动化研究所遥测终端机遥测终端机第4页/共27页二、水库自动观测系统的设计二、水库自动观测系统的设计水情遥测系统土石坝安全监测系统闸门自动控制系统视频监控系统第5页/共27页1 1、水情遥测系统设计、水情遥测系统设计、水情遥测系统设计、水情遥测系统设计二、系统的设计二、系统的设计重要遥遥测测站站布布设设暴雨中心暴雨中心主河道上主河道上便于组网便于组网交通方便交通方便第6页/共27页1 1、水情遥测系统设计、水情遥测系统设计、水情遥测系统设计、水情遥测系统设计二、水库自动观测系统的设计二、水库自动观测系统的设计中心站水文站雨量站测雨量测雨量测水位图图2.1 遥测站网结构流程图遥测站网结构流程图第7页/共27页1 1、水情遥测系统设计、水情遥测系统设计、水情遥测系统设计、水情遥测系统设计二、水库自动观测系统的设计二、水库自动观测系统的设计系统功能：系统功能：雨量、水位的自动采集 水文数据的统计、显示 报表制作与输出 洪水预报与防洪调度第8页/共27页2 2、土石坝安全监测系统设计、土石坝安全监测系统设计、土石坝安全监测系统设计、土石坝安全监测系统设计二、水库自动观测系统的设计二、水库自动观测系统的设计表面变形观测土石坝安全监测系统内部渗流观测竖向位移观测水平位移观测坝体渗流观测坝基渗流观测绕坝渗流观测第9页/共27页2 2、土石坝安全监测系统设计、土石坝安全监测系统设计、土石坝安全监测系统设计、土石坝安全监测系统设计二、水库自动观测系统的设计二、水库自动观测系统的设计水平位移观测方法水平位移观测方法 视准线法 前方交会法竖向位移观测方法竖向位移观测方法 几何水准法 流体静力水准法第10页/共27页2 2、土石坝安全监测系统设计、土石坝安全监测系统设计、土石坝安全监测系统设计、土石坝安全监测系统设计二、水库自动观测系统的设计二、水库自动观测系统的设计测点布设测点布设最大坝高原河床处合龙段地形突变处地质条件复杂处重要第11页/共27页数据监测采集系统人工输入自动采集数据库数据数据数据接口数据接口人工采集数据库设备考证数据库工程概况数据库大坝安全监测数据管理信息子系统大坝安全监测数据库大坝安全监测分析与评价子系统曲线报表整编资料存档数据工情文档分析报告二、水库自动观测系统的设计二、水库自动观测系统的设计图图2.6 大坝安全观测自动化系统数据流图大坝安全观测自动化系统数据流图2 2 2 2、土石坝安全监测系统设计、土石坝安全监测系统设计、土石坝安全监测系统设计、土石坝安全监测系统设计第12页/共27页实现的功能：实现的功能：闸门启闭的自动控制 闸门开度的自动测量 闸门自动限位保护 工程数据的处理3 3 3 3、闸门自动控制系统设计、闸门自动控制系统设计、闸门自动控制系统设计、闸门自动控制系统设计二、水库自动观测系统的设计二、水库自动观测系统的设计第13页/共27页3 3 3 3、闸门自动控制系统设计、闸门自动控制系统设计、闸门自动控制系统设计、闸门自动控制系统设计二、水库自动观测系统的设计二、水库自动观测系统的设计闸门控制原理图第14页/共27页视频点布设位置：视频点布设位置：水库大坝溢洪道闸门输水洞进出口水尺重点部位4 4 4 4、视频监控系统设计、视频监控系统设计、视频监控系统设计、视频监控系统设计二、水库自动观测系统的设计二、水库自动观测系统的设计第15页/共27页系统构成：系统构成：前端线路传输中心控制室4 4 4 4、视频监控系统设计、视频监控系统设计、视频监控系统设计、视频监控系统设计二、水库自动观测系统的设计二、水库自动观测系统的设计第16页/共27页三、水库自动观测系统的实现三、水库自动观测系统的实现1 1 1 1、水情遥测硬件结构、水情遥测硬件结构、水情遥测硬件结构、水情遥测硬件结构打印机天线馈线计算机UPS超短波电台和GSM模块直流电源图图3.1 中心站结构框图中心站结构框图图图3.3 水文站结构框图水文站结构框图 太阳能电池雨量计超短波电台和GSM模块天线遥测仪水位计蓄电池12V第17页/共27页三、水库自动观测系统的实现三、水库自动观测系统的实现1 1 1 1、水情遥测软件功能、水情遥测软件功能、水情遥测软件功能、水情遥测软件功能各测站流域水情查询各水库流域图查询水库值班表查询各测站预报参数维护水库站调度模拟第18页/共27页三、水库自动观测系统的实现三、水库自动观测系统的实现2 2 2 2、内部渗流观测硬件结构、内部渗流观测硬件结构、内部渗流观测硬件结构、内部渗流观测硬件结构图3.11 大坝安全自动监测系统结构图第19页/共27页三、水库自动观测系统的实现三、水库自动观测系统的实现2 2 2 2、内部渗流软件功能、内部渗流软件功能、内部渗流软件功能、内部渗流软件功能管理系统与报警系统数据显示子系统数据操作子系统数据分析子系统资料整编子系统第20页/共27页三、水库自动观测系统的实现三、水库自动观测系统的实现3 3 3 3、闸门控制系统硬件结构、闸门控制系统硬件结构、闸门控制系统硬件结构、闸门控制系统硬件结构图3.37 通讯系统原理图 图3.38 现场控制单元原理图第21页/共27页三、水库自动观测系统的实现三、水库自动观测系统的实现3 3 3 3、闸门控制软件功能、闸门控制软件功能、闸门控制软件功能、闸门控制软件功能闸门启闭控制闸门控制安全策略水库关系曲线显示闸门开度实时显示用户管理功能第22页/共27页三、系统的实现三、系统的实现4 4 4 4、视频监控系统硬件结构、视频监控系统硬件结构、视频监控系统硬件结构、视频监控系统硬件结构第23页/共27页(1)选用技术先进、功能强大、性能稳定的设备(2)双信道通讯线路设计(3)全面的系统防雷设计(4)资源共享与系统可扩展四、结论与展望四、结论与展望1 1、结论结论结论结论 第24页/共27页(1)如何对其它类型的观测系统进行设计(2)软件设计方面有待提高(3)如何选取最优的系统方案(4)系统的推广应用、完善功能设计2 2、展望、展望、展望、展望四、结论与展望四、结论与展望第25页/共27页敬请专家老师指导敬请专家老师指导敬请专家老师指导敬请专家老师指导 谢谢谢谢谢谢谢谢 第26页/共27页感谢您的观看！第27页/共27页