集线式水库大坝安全监测系统设计*
2012-04-24宋子龙魏永强陈金干
传感技术学报 2012年1期
宋子龙,魏永强,陈金干,王 祥
(湖南省水利水电科学研究所,长沙410007)
大坝安全监测是最近几十年中发展起来的一门新兴的技术学科,20世纪70年代以前称为大坝原型观测[1-2],即在大坝原型中设置观测仪器进行现场测量,以期获得一些能反映大坝结构变化的特征量。20世纪20年代最早开始原型观测是采用大地观测法观测大坝的变形;30年代初美国利用卡尔逊式仪器开展了大坝的内部观测。然而由于观测设备本身精度不高、可靠性及稳定性差[3-4],以及随着时间推移观测设施的不断陈旧及设备的自然老化等原因导致观测数据的传输滞后和失真,以至于随着20世纪30~70年代世界各国的筑坝高潮,大坝失事时有发生,造成的巨大灾害引起了国际社会的高度重视。因此各国纷纷开始研制高精度、高可靠性的智能采集系统[5-7]:如美国基康、南京葛兰、南瑞科技、南自所等都相继研制出了自己的采集系统,而且各自的测量精度及稳定度都较以前有了很大的提高,数据传输的稳定度及系统的智能化也有了较大改进。
本文设计了一种集线式水库大坝安全监测系统。该系统的硬件部分以 LPC2368FBD和STC12C5410AD为核心,将渗压计、渗流计、水位计、温度计、雨量计等传感器连接至采集系统,通过应答、自报或应答与自报相结合的模式将监测数据传至大坝端服务器;接着通过公网或移动的APN专网将监测数据传送至省大坝中心数据库,此种传输方式即保证了监测数据的实时性[8-10],又保证了数据传输的可靠性[11-12];最后通过后台处理对水库大坝的运行性态做出评价并将评价结果及时发送给相应的水行政主管部门,以便他们针对可能出现的灾情做提前预防。……
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