一、設計原則

1.滿足大壩安全監測的全麵性、技術上的可靠性和先進性等要求；

2.易於實施，便於觀測、維護；

3.數據存儲、傳輸采用備份和冗餘技術，保證數據安全及傳輸穩定；

4.監控係統應高度可靠，不會因其本身局部故障而影響整個係統正常運行。係統的MTBE、MTTR及各項性能指標均達到部頒《水電計算機監控係統基本技術條件》的規定；

5.監控係統應能滿足快速可靠、經濟實用及便於擴充、升級的特性，並充分體現其先進性，采用分布開放式係統結構。

二.電氣標準

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

《工業通信設計規範》…………………………………………………………（GBF12—81）

《工業電視係統工程實際規範》……………………………………………（GFJ115—87）

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

《電力設備典型消防規程》……………………………………………………( DL5027—93）

《電業安全工作規範》…………………………………………………………（DL409—94）

 三、係統組成及原理圖

（一）自動化監控係統

自動化監控係統分為監測係統和控製係統兩部分。監測係統為控製係統提供時實數據，來調度控製係統的運行。

1.監測係統

采用液位變送器監測每個水壩水位，利用超聲波流量計監測水壩水流時實流量，後將監測信號傳送至分布式采集模塊和PAC控製係統內，通過RS485將采集數據傳送至每個站點的計算機內。最後將每個水壩實時水位及流量數據通過計算機網絡傳送至中心控製室，由控製室分析數據控製閘閥起落。

2.控製係統

采用最新的PAC係統編程。通過軟件分析各個監測點傳過來的實時數據，並最終轉換成PAC係統要求的開關量數據，根據數據控製PAC節點上麵的繼電器開關。再用繼電器開關控製交流接觸器，交流接觸器控製閘閥開關。

3.數據傳輸

RS485數據傳輸采用無線GPRS和光纖冗餘方式傳輸。當光纖或是無線GPRS單獨發生故障時，係統仍可正常運行，這極大的提高了數據係統的安全性。另外由於野外不方便使用計算機，古係統在各個獨立監測節點間采用工業串口服務器，通過光纖網絡穩定傳輸監測數據。

4.係統可靠性

（1）數據采集及控製

數據采集係統及控製係統均采用寬壓寬溫設計，適應性強。監控設備采用浪湧保據和光隔離技術，對設備實行過壓保護，所有監控設備都通過國家電磁兼容（EMC）認證。

（2）數據存儲

通過服務器專用RAID技術對各方麵數據進行冗餘和備份，保證數據安全，能夠在有一塊硬盤損壞的情況下不影響係統正常使用並保證數據完整性。

（3）數據傳輸及電路

數據傳輸采用無線及有線冗餘傳輸。GPRS傳輸采用透明傳輸的方式，保證了係統的兼容性和可靠性。光纖采用單模多蕊光纖，在傳輸距離、故障恢複及擴展方麵的性能均有極大提高。

電路保護方麵，采用多點大功率UPS，如係統意外斷電後仍可穩定運行一個小時以上。

5.係統可擴展和可維護性

該係統具有自診斷功能，智能采集模塊具有免維護特點，幾乎不存在磨損故障。采集控製設備及計算機均有軟件狗，故障或死機會自動恢複。

計算機采用專用工控機長板加底板結構，具有多個PCI及ASI接口，易於擴展及維護。采集設備及控製設備均采用分布式結構，可單獨添加模塊，可在並不影響原係統的正常運行的情況下隨時擴展所需節點。

6.避雷措施

為了防止雷電對監控係統的傷害，該係統對電源部分采用隔離變壓器及電源避雷器等措施預防係統傷害，對模擬量信號及通訊信號也相應配置信號避雷器設備。

7.監測控製係統整體結構圖:

圖示說明：

采集控製係統：流量、水位變送器將數據傳送至采集設備，控製設備控製閘閥開關。

采集控製設備通過無線數據收發器將RS485信號傳送至監控中心計算機內，中心計算機則通過這種方式監測和控製1至12號水壩。然後由中心計算機將信號發送至數據服務器內，經過處理後發送至網絡中心。

下屬各個水壩的終端計算機便可通過網絡中心同步中心計算內的數據，以此監測和控製各個水壩，同時下屬各個水壩終端計算機有權限限製。光纖網絡可同時用於下屬水壩視頻監控設計，節省工程資源。

9.各水壩終端示意圖

（二）視頻監控係統

1.概述

水壩視頻監控係統主要對12個防洪壩的監控室、水麵、水位刻度等進行監控。再通過光纖網絡將監控畫麵傳至監控中心大屏幕電視牆。各個終端水壩也可通過光纖網絡訪問監控中心的各個終端，查看水壩的監控畫麵。

2.係統構成

電視監控係統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製室的數字硬盤錄像機上，並通過硬盤錄像機進行適當操作，將圖像在電視牆上以多路畫麵顯示，並可任意切換。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需要進行擴充。錄像方式有手動控製錄像、視頻移動報警錄像、定時錄像三種方式。

控製信號由硬盤錄像機經控製線鏈接至前端解碼器，通過解碼器鏈接至攝像機和雲台。監控中心通過數字硬盤錄像機對攝像的光圈、鏡頭以及雲台護罩的各項功能進行控製，此項控製采用無級變速操作，圖像搜索和追蹤靈活、方便。

硬盤錄像機可接入局域網，並設若幹分空點。站區網內任何一台授權計算機上均能調出前端攝像機的圖像、重圖像及存儲在硬盤錄像機的錄像，同時可控製前端攝像機的雲台、鏡頭，任意切換顯示某一路或四路圖像供各級領導對幫區情況進行查看和管理。

3.係統功能

（1）實時監控；

（2）監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）硬盤錄像操作界麵一目了然，操作方便；

（4）可進行實時錄像並回放，回放查找方便；

（5）錄像保存50 天；

（6）錄像可根據不同情況分別將某點設置成視頻移動自動錄像或定時錄像，並進一步延長錄像時間；

（7）具有拍照功能，並可打印成圖片；

（8）可通過廠區網絡增加若幹個分空點；

（9）配置不間斷電源，停電時可持續工作。