一、設計原則

1.滿足大壩安全監測的全面性、技術上的可靠性和先進性等要求；

2.易于實施，便于觀測、維護；

3.數據存儲、傳輸采用備份和冗余技術，保證數據安全及傳輸穩定；

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

5.監控系統應能滿足快速可靠、經濟實用及便于擴充、升級的特性，并充分體現其先進性，采用分布開放式系統結構。

二.電氣標準

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

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

《工業電視系統工程實際規范》……………………………………………（GFJ115—87）

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

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

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

 三、系統組成及原理圖

（一）自動化監控系統

自動化監控系統分為監測系統和控制系統兩部分。監測系統為控制系統提供時實數據，來調度控制系統的運行。

1.監測系統

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，后將監測信號傳送至分布式采集模塊和PAC控制系統內，通過RS485將采集數據傳送至每個站點的計算機內。最后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制室，由控制室分析數據控制閘閥起落。

2.控制系統

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

3.數據傳輸

RS485數據傳輸采用無線GPRS和光纖冗余方式傳輸。當光纖或是無線GPRS單獨發生故障時，系統仍可正常運行，這極大的提高了數據系統的安全性。另外由于野外不方便使用計算機，古系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.系統可靠性

（1）數據采集及控制

數據采集系統及控制系統均采用寬壓寬溫設計，適應性強。監控設備采用浪涌保據和光隔離技術，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技術對各方面數據進行冗余和備份，保證數據安全，能夠在有一塊硬盤損壞的情況下不影響系統正常使用并保證數據完整性。

（3）數據傳輸及電路

數據傳輸采用無線及有線冗余傳輸。GPRS傳輸采用透明傳輸的方式，保證了系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，如系統意外斷電后仍可穩定運行一個小時以上。

5.系統可擴展和可維護性

該系統具有自診斷功能，智能采集模塊具有免維護特點，幾乎不存在磨損故障。采集控制設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構，具有多個PCI及ASI接口，易于擴展及維護。采集設備及控制設備均采用分布式結構，可單獨添加模塊，可在并不影響原系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系統的傷害，該系統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.監測控制系統整體結構圖:

圖示說明：

采集控制系統：流量、水位變送器將數據傳送至采集設備，控制設備控制閘閥開關。

采集控制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制1至12號水壩。然后由中心計算機將信號發送至數據服務器內，經過處理后發送至網絡中心。

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，以此監測和控制各個水壩，同時下屬各個水壩終端計算機有權限限制。光纖網絡可同時用于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）視頻監控系統

1.概述

水壩視頻監控系統主要對12個防洪壩的監控室、水面、水位刻度等進行監控。再通過光纖網絡將監控畫面傳至監控中心大屏幕電視墻。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，查看水壩的監控畫面。

2.系統構成

電視監控系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制室的數字硬盤錄像機上，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。監控中心通過數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，并設若干分空點。站區網內任何一臺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導對幫區情況進行查看和管理。

3.系統功能

（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，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）可通過廠區網絡增加若干個分空點；

（9）配置不間斷電源，停電時可持續工作。