摘要：隨著壩工技術的迅速發展,水力資源的深入開發利用,大壩的安全問題也日益突出。相關領域的學者、專家也紛紛展開了大壩安全監測技術的研究工作。本文主要采用組網技術，并采用公用電話網通信、有線數據通信、無線通信、光纖通信以及高速通信方式進行分析。可靠設計，互補的開發技術提高了其自動化水平，從而真正實現了“無人值班，少人看守”的控制模式，為水庫的科學管理帶來了巨大的便利和效益。

　　關鍵詞：大壩監測,組網技術,通信,自動化,論文范文網

　　1、前言

　　在大壩安全監測自動化控制系統中常常由于現場施工條件較為復雜，現場網絡通信通常需結合采用雙絞線、光纖、電話線、無線方式等進行數據傳輸，各種通信方式也可混合使用。當采用線纜跨越建筑物或障礙物有困難時，可采用無線通信方式;當對現場通信要求很高或現場電磁干擾嚴重影響通信質量時，可采用光纖通信方式;當現場通信的線路很長時(如區域地形復雜的流域梯級電站)，可采用有線電話網進行通信。

　　現場網絡通信應按以下要求進行設計：

　　(1)現場網絡通信包括監測站之間和監測站與監測管理站之間的數據通信。應根據工程的實際需求在保證通信質量的前提下，選擇實用經濟、維護方便的通信方式;

　　(2)監測站之間和監測站與監測管理站之間可采用雙絞線、光纖、電話線、無線連接;

　　(3)現場通信線路布設時必須考慮預防雷電感應對系統可能的影響，應做好線纜的防護接地。

　　由于工程現場環境本身的多樣性和復雜性，加上管理部門對管理現代化的需求和將監測管理站后移至監測管理中心站的趨勢，現場網絡的構建方式變得更加多樣化。下面幾種組網方式可供參考。

　　2、系統總體結構概述

　　大壩安全監測系統應用傳感器、自動監測、通訊及計算機等技術，實現實時大壩安全監測信息自動數據采集、傳輸、處理入庫等，為大壩安全運行提供科學依據。實時監測表面變形、內部變形、接縫、混凝土面板變形、滲流量、壩基滲流壓力、壩體滲流壓力、繞壩滲流、混凝土面板應力、環境量監測及水力學等項目，使水庫大壩安全診斷工作及資料存貯、查尋和輸出等工作自動化。

　　系統從結構上分為：集中式、分布式和現場總線式。

　　1 公用電話網通信

　　這是一種通用的現場網絡通信方式，特別適合于現場條件復雜、通信設施敷設困難的中小型電站和梯級電站，其傳輸距離與電話線路有關。

　　2 有線數據通信

　　這是一種最常用的現場網絡通信方式，采用雙絞通信線，通信距離1200m，加中繼可延伸。

　　3 無線通信

　　當現場不便于(或不允許、不可能)敷設纜線，或采用纜線不經濟(如沿堤壩、渠道等建筑物設置的監測點相隔距離達數公里)時，可考慮采用無線通信方式。

　　4 光纖通信

　　光纖通信方式在現場網絡通信中得到了快速發展，其應用模式有如下幾種：

　　1) 雙絞線+光纖通信方式

　　這種通信方式是在數據采集裝置DAU之間采用雙絞線連接，從設置有DAU的監測站到監測管理站采用光纖連接。整個現場網絡運行RS-485串行數據接口標準。由于從監測站到監測管理站采用光纖連接，監測管理站與監測站的距離有可能延伸到數公里至數十公里，實現監測管理站后移至監測管理中心站。

　　2) 全光纖通信方式

　　全光纖通信方式是在數據采集裝置DAU之間，以及設置有DAU的監測站到監測管理站全部采用光纖連接。整個現場網絡仍運行RS-485串行數據接口標準。全光纖通信方式適合于對系統要求可靠性很高、現場電磁干擾嚴重的工程，它同樣可以將監測管理站后移至數公里至數十公里外的監測管理中心站。

　　5 高速通信方式

　　當今網絡技術的快速發展促進了現場網絡的變革，以以太網(Ethernet)為代表的高速網絡技術正向低速的現場網絡擴展。計算機局域網運行TCP/IP協議，其通信速率可達10Mbps、100Mbps、甚至1000Mbps，遠比通信速率僅為1.2Kbps～2.4Kbps的現場網絡高出千百倍。

　　現代大壩安全管理模式對監測自動化系統提出了新的要求，高速網絡引入大壩安全監測自動化系統已成為發展趨勢。目前比較成功應用的一種模式是采用專線光纖實現監測管理站和監測站之間的遠距離高速連接，監測站之間仍采用RS-485通信方式，其結構框圖如下。

　　根據工程的特點，靈活應用現場網絡的組網技術，構建符合工程實際需求的自動化監測系統現場網絡，是確保大壩安全監測自動化系統可靠、高效運行的關鍵。

　　6、結束語

　　為了掌握水庫大壩運行過程中的各種工況，提高水庫大壩的安全監測自動化水平是非常必要的。它有助于準確、可靠、及時的分析和研究大壩運行中存在的各種問題。同時選擇不同的組網技術，建立了具有先進、實用、快速、遠程、高度自動化的水庫大壩監測監控自動化系統，達到了工程運用所需的監測目的和效果。