滿天星水庫安全自動化設(shè)計方案（word版）

1、水庫安全監(jiān)測（控）綜合自動化系統(tǒng)汝城滿天星水庫安全監(jiān)測綜合自動化系統(tǒng)技術(shù)方案二0_年十月1 設(shè)計依據(jù)和原則1.1設(shè)計依據(jù)水文自動測報系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范SL61-2003；水利水電工程水情自動測報系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范(DL/T5051-1996)；水位觀測標(biāo)準(zhǔn)GBJ138-90；土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范SL60-94；土石壩安全監(jiān)測資料整編規(guī)程SL169-96；水電廠計算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)基本技術(shù)條件DL/T578-95；電力裝置的繼電器保護(hù)和自動裝置設(shè)計規(guī)范GB50062-92D；數(shù)據(jù)終端(DTE)和數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(DCE)之間的接口定義GB3454-82；國際電工技術(shù)委員會標(biāo)準(zhǔn)IEC；電氣和電子工程師協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)IE

2、EE；電力系統(tǒng)實(shí)時數(shù)據(jù)通信應(yīng)用層協(xié)議DL476-92；電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則GB7450-87；不間斷電源設(shè)備GB7260-87；計算機(jī)場地技術(shù)要求GB2887-89；電氣裝置安裝工程盤、柜及二次回路結(jié)線施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50171-92；1.2設(shè)計原則1.2.1 系統(tǒng)設(shè)計要有明確的針對性和代表性。設(shè)計以土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范SL6094等有關(guān)技術(shù)規(guī)范為依據(jù),收集工程設(shè)計、施工、運(yùn)行管理資料,針對影響和控制該工程安全性態(tài)的監(jiān)測變量重點(diǎn)監(jiān)測,監(jiān)測項目、測點(diǎn)布置和結(jié)構(gòu)優(yōu)化組合,盡量利用原有的觀測設(shè)施,保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性XX省投資。 1.2.2 系統(tǒng)的可靠性。系統(tǒng)的可靠性最關(guān)鍵的是選用的儀器設(shè)備需具有高

3、穩(wěn)定性和高可靠性,儀器設(shè)備的穩(wěn)定可靠是系統(tǒng)設(shè)計時選擇的主要要求,它應(yīng)能在工程實(shí)際的運(yùn)行環(huán)境條件下長期保持原有的技術(shù)性能,正常工作,其可靠性和穩(wěn)定性應(yīng)滿足大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備基本技術(shù)條件(8L2682001)的要求。 1.2.3 系統(tǒng)的先進(jìn)性。系統(tǒng)設(shè)計時所選擇的儀器設(shè)備首先應(yīng)具有技術(shù)先進(jìn)性。監(jiān)測儀器和監(jiān)測方法力求先進(jìn),其準(zhǔn)確度和精度等技術(shù)性能指標(biāo)應(yīng)滿足大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備基本技術(shù)條件(SL2682001)的要求及工程監(jiān)測需求。系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)實(shí)時監(jiān)測和監(jiān)控。 1.2.4 系統(tǒng)兼容性強(qiáng),能兼容各種類型的傳感器,系統(tǒng)組網(wǎng)靈活,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部及外部數(shù)據(jù)信息共享。 1.2.5 系統(tǒng)要考慮便于自動化數(shù)

4、據(jù)采集的需要,同時保留人工測量接口或觀測,以便在系統(tǒng)建完之前或系統(tǒng)發(fā)生故障時,進(jìn)行人工補(bǔ)測,保證數(shù)據(jù)的連續(xù)性。也可在系統(tǒng)正常運(yùn)行時,進(jìn)行校測。 1.2.6 系統(tǒng)具有離線輸入口,以便人工置數(shù)。 1.2.7 系統(tǒng)操作簡單,維護(hù)方便。 1.2.8 系統(tǒng)性能價格比高,并具有擴(kuò)展性。1.3 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)水利工程監(jiān)測信息是水庫防洪安全、興利調(diào)度的基礎(chǔ)信息,是水利工程管理現(xiàn)代化建設(shè)取得成效的關(guān)鍵。建設(shè)水庫安全監(jiān)測綜合自動化系統(tǒng)的目標(biāo)是在水庫建立一套快速及時、準(zhǔn)確可靠、先進(jìn)實(shí)用、高度自動化的流域水雨情信息、工程安全信息、監(jiān)測監(jiān)控與管理自動化系統(tǒng),以便對水庫的安全運(yùn)行性態(tài)、水雨情等信息進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。為治洪排澇、

5、水資源優(yōu)化配置等提供決策支持。進(jìn)一步提高管理決策速度和水平,充分利用現(xiàn)有的工程措施,提高工程的運(yùn)行效益。系統(tǒng)可以擴(kuò)充閘門監(jiān)控信息、實(shí)時圖像信息采集等2 工程概況滿天星水庫已經(jīng)安裝了200多只內(nèi)觀儀器,目前是人工手動測量儀器的數(shù)字,再人工轉(zhuǎn)換成變形物理量?，F(xiàn)在需要進(jìn)行自動化測量,數(shù)據(jù)存入電腦,自動計算,自動存檔,并形成觀測曲線。3 監(jiān)測項目監(jiān)測儀器分布序號觀測站點(diǎn)儀器數(shù)量11號測站8922號測站6433號測站3044號測站7355號測站32合計2884 自動化系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計水庫安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)包括水情監(jiān)測系統(tǒng)、大壩滲壓監(jiān)測系統(tǒng)、大壩雨量監(jiān)測系統(tǒng)、大壩滲流監(jiān)測系統(tǒng)、大壩氣溫監(jiān)測系統(tǒng)。汝城滿天星水庫

6、安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4.1測量控制單元 測量控制單元(MCU)是系統(tǒng)中的主要部分,用于對各種傳感器進(jìn)行數(shù)掘采集和存儲,并與中央控制室計算機(jī)連接通訊,發(fā)送指令和數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)實(shí)時監(jiān)測。該系統(tǒng)設(shè)1個測量控制單元,MCU直接安裝在中央控制室,傳感器與控制單元之間用電纜連接。4.2中央控制室及現(xiàn)場采集設(shè)備 中央控制室設(shè)在水庫辦公樓內(nèi),監(jiān)測計算機(jī)與測量控制單元MCU實(shí)現(xiàn)雙向通訊。配有數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理分析軟件,可進(jìn)行在線監(jiān)控、分析或離線分析。系統(tǒng)配置序號觀測設(shè)備設(shè)備型號/規(guī)格數(shù)量單位11號測站采集單元HN-22006套22號測站采集單元HN-22004套33號測站采集單元HN-22002套44號測站采

7、集單元HN-22005套55號測站采集單元HN-22002套不銹鋼監(jiān)測箱體+電源國標(biāo)5套通訊電源防雷裝置HN-21005套7數(shù)據(jù)采集分析軟件HN-20_.net1套8電源電纜2 * 0.5600米9通訊電纜2 * 0.5(雙絞帶屏蔽)600米PVC穿線管國標(biāo)600米10通訊電源防雷裝置1套11監(jiān)控主機(jī)(商業(yè)級帶串口)DELL1臺4.3系統(tǒng)功能4.3.1數(shù)據(jù)采集功能 能自動采集各類傳感器,應(yīng)能用應(yīng)答式或自報式對接入的監(jiān)測儀器進(jìn)行準(zhǔn)確測量。4.3.2數(shù)據(jù)通迅與資源共享功能 測量控制單元與中央控制室之間具有雙向通迅功能,中央控制室可以向測量控制單元發(fā)出指令,并接受測量控制單元采集數(shù)據(jù):中央控制室與外

8、界可以通過多種通迅媒介實(shí)現(xiàn)雙向通訊,實(shí)現(xiàn)資源分級共享。4.3.3資料維護(hù)與管理 系統(tǒng)對各監(jiān)測項目的考證資料和監(jiān)測資料具有維護(hù)與管理功能,包括資料錄入、資料修改、資料刪除、資料查詢等功能。4.3.5系統(tǒng)自檢功能 系統(tǒng)具有自檢能力,系統(tǒng)發(fā)生故障時,有設(shè)備故障報警功能,顯示故障信息,以便及時維修。 所有傳感器須安裝避雷器,并進(jìn)行接地。要充分利用壩體測壓管的外殼接地電阻小的優(yōu)勢,將傳感器避雷器接地與測壓管的外殼連接起來,可大大減小接地電阻,接地電阻應(yīng)小于1 歐姆。5 儀器設(shè)備參數(shù)根據(jù)土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(SL6094)及大壩自動監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備基本技術(shù)條件(SL2682001)的要求,結(jié)合泮頭水庫大壩監(jiān)

9、測項目及系統(tǒng)設(shè)計,選定水庫大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的監(jiān)測儀器,其技術(shù)指標(biāo)如下。5.1 、自動化測控裝置(HN-2200) HN-2200系列MCU數(shù)據(jù)采集模塊由高速低功耗32位ARM內(nèi)核微處理器為核心,集成了傳感器調(diào)理、采集測量,數(shù)據(jù)存儲、通信及實(shí)時時鐘等電路,具有抗干擾能力強(qiáng)、可靠性好,智能集成化程度高、測量精度高,功耗低,安裝、運(yùn)行、維護(hù)方便等特點(diǎn)。用于安全監(jiān)測工程中各種類型監(jiān)測儀器(傳感器)的數(shù)據(jù)測量、存儲和傳輸,特別適合于水庫大壩安全監(jiān)測,水工建筑物、高邊坡、隧道、橋梁、道路等惡劣環(huán)境下長期使用。HN-2200差阻式數(shù)據(jù)采集模塊提供1路、8路、16路等多種信號輸入通道,主要適用于四芯或五

10、芯差動電阻式儀器(傳感器)的測試與測量,如差阻式錨索計,差阻式滲壓計,差阻式測縫計、差阻式鋼筋計、差阻式多點(diǎn)變位計等儀器或傳感器。 功能特點(diǎn)多模式自動數(shù)據(jù)采集功能 HN-2200數(shù)據(jù)采集模塊可根據(jù)上位機(jī)或中心站的命令實(shí)現(xiàn)巡測、選測或點(diǎn)測、自動巡測等進(jìn)行數(shù)據(jù)采集功能: (1)巡測:即逐點(diǎn)依次自動切換模塊的每個通道進(jìn)行測量,采集對應(yīng)傳感器數(shù)據(jù)； (2)選測或點(diǎn)測:即針對某一個測點(diǎn)或某幾個測點(diǎn)對應(yīng)的通道進(jìn)行測量采集傳感器數(shù)據(jù)； (3)自動巡測:指定時間測量指中心站設(shè)置了每天指定采集測量的時間點(diǎn)(不超過6個),采集模塊自動在這些時間點(diǎn)進(jìn)行巡測；指定時間段指中心站設(shè)置了每天的起始測量時間、結(jié)束測量時間和

11、測量時間間隔,采集模塊根據(jù)這些設(shè)置參數(shù)自動進(jìn)行巡測。 具有掉電保護(hù)的大容量數(shù)據(jù)存儲功能 HN-2200 數(shù)據(jù)采集模塊內(nèi)具有掉電保持的存儲器,每次測量的監(jiān)測數(shù)據(jù)將自動根據(jù)測量方式存儲指定位置；實(shí)時數(shù)據(jù),隨時讀取,隨時更新；歷史數(shù)據(jù),根據(jù)先進(jìn)先出策略覆蓋存儲。對存儲的實(shí)時數(shù)據(jù)或歷史數(shù)據(jù),中心站都可以在任何時間讀出。 多種通信接口和多種通信模式 HN-2200數(shù)據(jù)采集模塊提供RS232,RS485和以太網(wǎng)接口可選,可通過RS485或以太網(wǎng)接口與中心站實(shí)現(xiàn)雙向通信,還可根據(jù)用戶的需要,選配GPRS模塊、無線數(shù)傳模塊、無線數(shù)傳電臺等實(shí)現(xiàn)無線傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健＜夹g(shù)參數(shù)通道數(shù):默認(rèn)16路,可選1路、8路 。

12、量程:電阻值:0120 電阻比:0.80001.2000 精度:電阻值:0.02 電阻比:0.0002 電阻值:0.01 電阻比:0.0001 測量速度:35秒/支 存儲容量:默認(rèn)128kbytes 通信形式:串行接口(RS232/485),以太網(wǎng)接口,無線傳輸形式(GPRS、無線數(shù)傳等) 串行接口:RS485/RS232,默認(rèn)速率9600bps,通信參數(shù)可由用戶設(shè)置。 以太網(wǎng)接口:通信速率默認(rèn)10Mbps 工作環(huán)境:溫度-20+50, 濕度:98%Rh。 平均無故障工作時間:20000小時 5.2、RS232轉(zhuǎn)RS485 模塊 (深圳3onedata) 標(biāo)準(zhǔn) :符合 EIA RS-232,R

13、S-485標(biāo)準(zhǔn) RS-232信號 :TX,RX, GND RS-485信號: D+,D-,GND 工作方式 :異步工作,點(diǎn)對點(diǎn)或多點(diǎn), 2線半雙工 方向控制 :采用數(shù)據(jù)流向自動控制技術(shù),自動判別和控制數(shù)據(jù)傳輸方向 波特率 :300-115200bps,自動偵測串口信號速率 負(fù)載能力 :支持 32點(diǎn)輪詢環(huán)境(可定制128點(diǎn)) 傳輸距離 :RS-485端1200米(9600bps時),RS-232端建議不超過5米 接口保護(hù) :600W浪涌保護(hù)、1500V靜電保護(hù) 接口形式 :RS-232端DB9母頭,RS-485端4位工業(yè)端子 工作溫度 :-40到80 存儲溫度 :-40到85 輸入電源 :無需外

14、接電源,從 RS-232口的TXD、RTS、DTR信號獲取電源 功耗 :靜態(tài)功耗10mA以內(nèi),動態(tài)功耗平均值40mA以內(nèi) 濕度 :相對濕度 5%到95%5.3、臺式計算機(jī)CPU: AMD Athlon 2650e (1.6GHz)；(DELL)硬盤: 160G 7200轉(zhuǎn)高速SATAII防震硬盤；內(nèi)存: 1024MB,DDRII800；16合1數(shù)碼讀卡器/2個USB2.0接口(前2后4)；高性能3D集成顯卡；主板集成 Intel PRO/1000 千兆以太網(wǎng)卡,內(nèi)置音箱； DVD-ROM,16倍速DVD光驅(qū), 支持DVD、CD讀取；人體工學(xué)鍵盤 ；正版中文 WINXP-Home操作系統(tǒng)(帶介質(zhì)

15、)；19”LCD,響應(yīng)時間5ms ,與主機(jī)同品牌；三年主要部件保修、一年上門服務(wù)主要部件包括CPU、內(nèi)存、顯卡、硬盤、電源、主板,享受3年保修。液晶顯示器、其他部件和外部設(shè)備享受1年保修,隨機(jī)軟件3個月保修。5.4、打印機(jī) (HP激光)最大打印幅面:A4黑白打印速度:14ppm分辨率:600600dpi首頁出紙時間:8.5s紙張容量:150張硒鼓型號:CC388A硒鼓壽命:1500張標(biāo)配連接:高速 USB 2.0 端口緩存:2MB供紙方式:手動、自動打印介質(zhì):紙張(激光打印紙, 普通紙, 相紙, 糙紙, 牛皮紙), 信封, 標(biāo)簽, 卡片, 投影膠片, 明信片兼容的操作系統(tǒng):Microsoft

16、Windows 2000、XP Home、XP Professional、Server 2003 或更高版本5.5、電源避雷器 SPD端口:一端口 SPD類別:電壓開關(guān)型 電源系統(tǒng):TT-TN-IT 額定電壓:220V 最大持續(xù)運(yùn)行電壓:320V 絕緣阻抗:100M ohm 沖擊電流:15KA(limp:10/350S) 保護(hù)水平:2000V5.6 、通信避雷器 (聯(lián)儂) 頻率范圍:0.1-10MHz 特性阻抗:50 最大允許功率:1000W 通流容量:20Ka,8/20S波 安全要求:支持自診斷與告警輸出,提供系統(tǒng)配置和維護(hù)接口,適合電磁環(huán)境惡劣的應(yīng)用需求。 殘余電壓:0.15dB 插入損耗

17、:采用先進(jìn)電源技術(shù),供電電源適應(yīng)范圍寬,適合室外應(yīng)用5.7、 測控單元24V電源(臺灣明緯)功率:100W電壓調(diào)整率0.5% 負(fù)載率-100% 電流調(diào)整率1.0% 紋波系數(shù)1% 使用率80% 電源具有過熱、過流、短路保護(hù)功能5.8、電源線電纜(衡陽金杯)導(dǎo)體線徑(mm) 1/1.80芯數(shù)2導(dǎo)體材料 裸銅線絕緣材料PVC外被材料PVC導(dǎo)體電阻 (O/100m) 0.82額定電壓300/500V額定溫度 () 705.9、通訊電纜 2 X 0.5 屏蔽雙絞通訊電纜,特性阻抗為120歐姆,導(dǎo)體為多股絞合銅絲,PE絕緣介質(zhì),附有獨(dú)立接地導(dǎo)線。5.24系統(tǒng)軟件大壩安全監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件是水庫大壩安全監(jiān)測系

18、統(tǒng)重要組成部分,它具有數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、資料管理、資料整編、資料分析、網(wǎng)絡(luò)管理等功能。通過使用大壩安全監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件,水庫管理人員和水利局領(lǐng)導(dǎo)可以及時了解大壩當(dāng)前性態(tài)。大壩安全監(jiān)測管理系統(tǒng)軟件能夠?yàn)轭I(lǐng)導(dǎo)決策提供科學(xué)依據(jù),為水庫的長期安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供可靠保證。系統(tǒng)XX公司的iWater-2000大壩安全監(jiān)控管理系統(tǒng),它是一套基于Windows 2000/NT/XP/98環(huán)境下開發(fā)出來的工程安全監(jiān)控管理系統(tǒng),該系統(tǒng)符合國家或部頒土石壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范(SL60-94)和大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備基本技術(shù)條件(SL268-2001)等有關(guān)規(guī)程的要求,直接服務(wù)于水庫管理單位,完成工程安全監(jiān)控管理的

19、全部職能,實(shí)現(xiàn)工程管理自動化、現(xiàn)代化,以提高工程安全管理的效率和質(zhì)量。主要包括三個軟件模塊:通訊軟件,數(shù)據(jù)采集軟件、資料整編軟件。5.1通訊軟件:本軟件負(fù)責(zé)通過無線測控單元和系統(tǒng)設(shè)備通訊。采用工業(yè)485通訊協(xié)議,可靠性高,抗干擾能力強(qiáng)。5.2 數(shù)據(jù)采集軟件數(shù)據(jù)采集軟件實(shí)現(xiàn)計算機(jī)與測量控制單元(MCU)通訊,完成監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集。其結(jié)構(gòu)框圖見圖4-3。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)單點(diǎn)測量巡回測量參數(shù)設(shè)置定時測量MCU自檢圖4-3 數(shù)據(jù)采集軟件結(jié)構(gòu)框圖(1)MCU自檢MCU自檢是通過計算機(jī)與MCU通訊,使MCU進(jìn)行自檢,并將自檢結(jié)果返回至計算機(jī),顯示給操作人員,達(dá)到遠(yuǎn)程診斷MCU的目的。自檢的內(nèi)容包括: 通訊:通過

20、計算機(jī)嘗試與MCU通訊,確定計算機(jī)是否能夠與MCU進(jìn)行通訊,診斷通訊線路、MCU通訊模塊是否存在故障。 MCU內(nèi)部溫度:通過檢測MCU內(nèi)部溫度,檢查MCU是否異常。 MCU工作電壓:通過檢測MCU工作電壓,檢查充電電路、蓄電池是否正常。 MCU充電電壓:通過檢測MCU充電電壓,檢查MCU交流供電是否正常。 MCU測量模塊和通道:通過檢測MCU測量模塊和通道,識別模塊和通道類型,確定其與所接傳感器類型是否相符,保證測量正常。(2)參數(shù)設(shè)置在MCU能夠正常工作之前,要根據(jù)工程的具體情況,對MCU的參數(shù)和數(shù)據(jù)庫中的各測點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置。設(shè)置的內(nèi)容有:通訊速率:根據(jù)計算機(jī)與MCU通訊方式、通訊介質(zhì),設(shè)置適當(dāng)

21、的傳輸速率,這樣在保證傳輸?shù)目煽啃韵?可使數(shù)據(jù)傳輸達(dá)到最快。系統(tǒng)時間:設(shè)置MCU內(nèi)部時間,使其與計算機(jī)時間同步。通道配置:對MCU中各通道進(jìn)行設(shè)置,主要設(shè)置的內(nèi)容包括儀器類型、儀器指標(biāo)、測量范圍等,這樣MCU可采取正確測量方式對通道進(jìn)行測量。公式設(shè)置:在數(shù)據(jù)庫中設(shè)置各類型傳感器從電測量到工程物理量的轉(zhuǎn)換公式。數(shù)據(jù)采集軟件在得到來自MCU的電測量時,可同時進(jìn)行計算,得出工程物理量。公式組成提供非常靈活的編輯方式,可以任意的輸入包括(、)、/、(平方)、數(shù)字、指定參數(shù)在內(nèi)的所有元數(shù)據(jù)的組合。定時測量時間:設(shè)置定時測量開始時間、間隔時間,MCU據(jù)此進(jìn)行定時測量。(3)單點(diǎn)測量單點(diǎn)測量用于測量某種儀器

22、的某個測點(diǎn)的各種電測量(如孔隙水壓力計的頻率和溫度)和相關(guān)儀器測量(如測量測壓管內(nèi)的孔隙水壓力計,還要測量氣壓計),計算出工程物理量。具有打印和保存測量數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)庫的功能。(4)巡回測量巡回測量用于測量一個MCU或多個MCU上的測點(diǎn),所測儀器類型可以是一種,也可以是多種。得到電測量后,計算出工程物理量,還可以直接取上一次巡回測量數(shù)據(jù)。巡回測量時,數(shù)據(jù)采集軟件以列表的形式給出與各MCU相連的儀器類型,供操作人員選擇。能夠?qū)y量數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查,當(dāng)測量數(shù)據(jù)超出量程范圍或事先設(shè)置的安全警戒,將給出提示或告警。能夠按儀器類型打印測量數(shù)據(jù)和保存測量數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)庫。(5)定時測量定時測量主要用來取定時測量數(shù)據(jù),

23、計算出工程物理量,測量所得的電測量和工程物理量在列表中顯示。能夠按儀器類型打印測量數(shù)據(jù)和保存測量數(shù)據(jù)至數(shù)據(jù)庫。取定時測量數(shù)據(jù)可以是計算機(jī)自動取數(shù)也可以是人工取數(shù)。3.2 資料整編功能資料整編軟件按照土石壩安全監(jiān)測資料整編規(guī)程(SL169-96)及相關(guān)規(guī)程要求對觀測資料進(jìn)行整編,同時,資料整編軟件能夠?qū)Y料進(jìn)行維護(hù)。資料整編軟件由資料維護(hù)、報表打印、圖形繪制等模塊組成,其中資料維護(hù)又包括考證資料查詢、添加、修改和刪除、監(jiān)測數(shù)據(jù)添加、監(jiān)測數(shù)據(jù)查詢修改、監(jiān)測資料刪除、數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)恢復(fù)。(1)監(jiān)測資料查詢、修改對于監(jiān)測資料,用戶可以查詢多個測點(diǎn)一段時間的監(jiān)測數(shù)據(jù)。在用戶選擇監(jiān)測項目、輸入開始日期、結(jié)

24、束日期、開始測點(diǎn)、結(jié)束測點(diǎn),將顯示所有符合條件的數(shù)據(jù)。顯示順序可以按日期排序或按測點(diǎn)排序。同時,可以對所查詢的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改,并可保存修改結(jié)果或不保存修改結(jié)果。(3)監(jiān)測資料添加監(jiān)測數(shù)據(jù)添加根據(jù)項目的不同,數(shù)據(jù)添加有兩種方式:1)一個測點(diǎn)一段時間的監(jiān)測數(shù)據(jù)；2)一天所有測點(diǎn)的監(jiān)測數(shù)據(jù)。監(jiān)測項目只有一個測點(diǎn),則只采用方式一,否則,兩種方式都有。方式一,主要用于輸入歷史資料。如監(jiān)測資料幾乎每天都有,則在用戶選擇測點(diǎn)和輸入年份后,給出全年的日期,用戶只須輸入對應(yīng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)即可；如監(jiān)測資料不是每天都有,用戶在輸入監(jiān)測數(shù)據(jù)時,要輸入對應(yīng)的月、日。方式二,主要用于輸入當(dāng)前監(jiān)測資料。在用戶選擇項目后,給出該項

25、目所有測點(diǎn),用戶只須輸入測點(diǎn)對應(yīng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)添加到數(shù)據(jù)庫之前,要進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查,數(shù)據(jù)檢查有兩個方面:1)是否超過儀器正常允許范圍(電測量、絕對值)和安全上下限(工程物理量、絕對值)；2)與前次測量值之差是否在正常變幅內(nèi)(工程物理量、相對值)。如有這兩個方面的數(shù)據(jù),將以反顯數(shù)據(jù),讓用戶修改數(shù)據(jù)或確認(rèn)后再保存數(shù)據(jù)。(4)監(jiān)測數(shù)據(jù)刪除監(jiān)測數(shù)據(jù)刪除可根據(jù)觀測項目、開始日期、結(jié)束日期、開始測點(diǎn)、結(jié)束測點(diǎn)等參數(shù)從數(shù)據(jù)庫中刪除符合條件監(jiān)測數(shù)據(jù)。(5)異常數(shù)據(jù)處理通過對系列監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,查找到監(jiān)測資料的尖峰值(某測值較前后兩個測值都大于或小于設(shè)定值),這些尖峰值可能是異常數(shù)據(jù)。當(dāng)選擇某個監(jiān)測項目中一個

26、測點(diǎn)(也可選擇多個測點(diǎn),用前一個和后一個按鈕進(jìn)行測點(diǎn)切換),給出測點(diǎn)的基本信息(如樁號、壩軸距、設(shè)置高程等),繪制這一測點(diǎn)數(shù)據(jù)的過程線,用紅點(diǎn)標(biāo)出尖峰值,當(dāng)確定這些數(shù)據(jù)是測量或人為造成的,點(diǎn)擊紅點(diǎn),可修改或刪除這些尖峰值。修改或刪除后,重繪過程線。(6)資料備份和恢復(fù)利用SQL Server數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)功能進(jìn)行資料備份和恢復(fù)。(7)報表打印打印的報表包括測點(diǎn)考證表、日報表、月報表、年報表三類,報表大小原則上為16開,也可根據(jù)用戶需要調(diào)整。日報表為一日中某時的觀測數(shù)據(jù)組成的報表,報表中要包括電測量和工程物理量,采用縱向打印,每個測點(diǎn)一行,不同的觀測項目用不同表(表的列名、列數(shù)不一樣)。

27、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中打印數(shù)據(jù)采用該模塊中打印部分。月報表為多個測點(diǎn)一個月的觀測數(shù)據(jù)組成的報表?？紤]到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)每日都在觀測,每天都打印出來是沒有必要的,在打印月報表時提供日期選擇。年報表以整編規(guī)范為準(zhǔn)。每個環(huán)境量構(gòu)成一張表,每日觀測數(shù)據(jù)均打印,表尾部為各月和全年統(tǒng)計。(8)圖形繪制圖形繪制將根據(jù)整編規(guī)范,繪制有關(guān)圖形,圖形種類有:過程線。在繪制圖形時,要提供觀測數(shù)據(jù)顯示。過程線不同主要表現(xiàn)在坐標(biāo)和所選數(shù)據(jù)上。橫坐標(biāo)為時間坐標(biāo),坐標(biāo)可以在圖的下方。繪制過程線時,根據(jù)項目的不同,選擇相應(yīng)的坐標(biāo)和監(jiān)測數(shù)據(jù)。過程線的坐標(biāo)可以調(diào)整。6、 防雷接地系統(tǒng)雷電是由天空中云層間的相互高速運(yùn)動、劇烈磨擦,使高端云層和

28、低端云層帶上相反電荷。此時,低端云層在其下面的大地上也感應(yīng)出大量的異種電荷,形成一個極大的電容,當(dāng)其場強(qiáng)達(dá)到一定強(qiáng)度時,就會產(chǎn)生對地放電,這就是雷電現(xiàn)象。 在氣象學(xué)中,常用雷暴日數(shù)、年平均雷暴日數(shù)、年平均地面落雷密度,來表征某個地方雷電活動的頻繁程度和強(qiáng)度。此外,也使用年雷閃頻數(shù)來評價雷電活動,它是指1000平方公里范圍內(nèi)一年共發(fā)生雷閃擊的次數(shù)。 我國一般按年平均雷暴日數(shù)將雷電活動區(qū)分為少雷區(qū)(80天)。我國的雷電活動,夏季最活躍,冬季最少。全球分布是赤道附近最活躍,隨緯度升高而減少,極地最少。a. 雷電的破壞性雷電的破壞主要是由于云層間或云和大地之間以及云和空氣間的電位差達(dá)到一定程度(253

29、0kV/cm)時,所發(fā)生的猛烈放電現(xiàn)象。 通常雷擊有三種形式,直擊雷、感應(yīng)雷、球形雷。直擊雷是帶電的云層與大地上某一點(diǎn)之間發(fā)生迅猛的放電現(xiàn)象。感應(yīng)雷是當(dāng)直擊雷發(fā)生以后,云層帶電迅速消失,地面某些范圍由于散流電阻大,出現(xiàn)局部高電壓,或在直擊雷放電過程中,強(qiáng)大的脈沖電流對周圍的導(dǎo)線或金屬物產(chǎn)生電磁感應(yīng)發(fā)生高電壓、而發(fā)生閃擊現(xiàn)象的二次雷。 1)直擊雷破壞:當(dāng)雷電直接擊在建筑物上,強(qiáng)大的雷電流使建(構(gòu))筑物水份受熱汽化膨脹,從而產(chǎn)生很大的機(jī)械力,導(dǎo)致建筑物燃燒或爆炸。另外,當(dāng)雷電擊中接閃器,電流沿引下線向大地瀉放時,這時對地電位升高,有可能向臨近的物體跳擊,稱為雷電“反擊”,從而造成火災(zāi)或人身傷亡。

30、2)感應(yīng)雷破壞:感應(yīng)雷破壞也稱為二次破壞。它分為靜電感應(yīng)雷和電磁感應(yīng)雷兩種。由于雷電流變化梯度很大,會產(chǎn)生強(qiáng)大的交變磁場,使得周圍的金屬構(gòu)件產(chǎn)生感應(yīng)電流,這種電流可能向周圍物體放電,感應(yīng)到正在聯(lián)機(jī)的導(dǎo)線上就會對設(shè)備產(chǎn)生強(qiáng)烈的破壞性。附圖：某煙廠配電柜及設(shè)備被雷擊損壞圖 3)靜電感應(yīng)雷:帶有大量負(fù)電荷的雷云所產(chǎn)生的電場將會在金屬導(dǎo)線上感應(yīng)出被電場束縛的正電荷。當(dāng)雷云對地放電或云間放電時,云層中的負(fù)電荷在一瞬間消失了(嚴(yán)格說是大大減弱),那么在線路上感應(yīng)出的這些被束縛的正電荷也就在一瞬間失去了束縛,在電勢能的作用下,這些正電荷將沿著線路產(chǎn)生大電流沖擊。4)電磁感應(yīng)雷:雷擊發(fā)生在供電線路附近,或擊在

31、避雷針上會產(chǎn)生強(qiáng)大的交變電磁場,此交變電磁場的能量將感應(yīng)于線路并最終作用到設(shè)備上。由于避雷針的存在,建筑物上落雷機(jī)會反倒增加,內(nèi)部設(shè)備遭感應(yīng)雷危害的機(jī)會和程度一般來說是增加了,對用電設(shè)備造成極大危害。因此,避雷針引下線通體要有良好的導(dǎo)電性,接地體一定要處于低阻抗?fàn)顟B(tài)。5)雷電波引入的破壞:當(dāng)雷電接近架空管線時,高壓沖擊波會沿架空管線侵入室內(nèi),造成高電流引入,這樣可能引起設(shè)備損壞或人身傷亡事故。附圖：傳導(dǎo)雷進(jìn)入室內(nèi)6)開關(guān)過電壓:供電系統(tǒng)中的電感性和電容性負(fù)載開啟或斷開、地極短路、電源線路短路等,都能在電源線路上產(chǎn)生高壓脈沖,其脈沖電壓可達(dá)到線電壓的3.5倍,從而損壞設(shè)備。破壞效果與雷擊類似。由

32、此產(chǎn)生的雷電及過電壓對電子設(shè)備的破壞主要有以下幾個方面:a、過高的過電壓擊穿半導(dǎo)體,造成永久性損壞；b、較低而更為頻繁的過電壓雖在元器件的耐壓范圍之內(nèi),亦使器件的工作壽命大大縮短；c、電能轉(zhuǎn)化為熱能,毀壞觸點(diǎn)、導(dǎo)線及印刷電路板,甚至造成火災(zāi)；雷電防護(hù)原理雷電防護(hù)系統(tǒng)由三部分組成,各部分都有其重要作用,不存在替代性。外部防護(hù),由接閃器、引下線、接地體組成,可將絕大部分雷電能量直接導(dǎo)入地下泄放。過渡防護(hù),由合理的設(shè)置防雷器、屏蔽、接地、布線組成,可減少入侵引入的感應(yīng)雷電流。內(nèi)部防護(hù),由均壓等電位連接和過電壓保護(hù)組成,可均衡系統(tǒng)電位,限制過電壓幅值。概括地說,當(dāng)今電子設(shè)備的防雷手段,主要采用分流、接地、屏蔽、等電位和過電壓保護(hù)五種方法。(1)分流利用避雷針、避雷帶和避雷網(wǎng)等將雷電流沿引下線安全地流入大地,防止雷電直接擊在建筑物和設(shè)備上。(2)屏