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嵌入式技术在水库IT智能系统中的应用(1)

[系统概述]

水利行业是一个历史十分悠久的行业,也是信息十分密集的行业。水利部门要向国家和相关行业提供大量的水利信息,如汛情旱情信息、水量水质信息、水环境信息和水工程信息等。水库作为水利系统最基层的工程,其智能化建设是水利信息化的基础。我国有许多水库是运行二十多年了的老水库,电站设备和管理都相对陈旧,随着计算机与信息技术的快速发展,采用新技术、新设备对整个水库的设备与管理进行现代化改造,进行水库智能化建设,可以进一步挖掘水库的潜力,加强水库运行的可靠性,水库智能化系统的建立,将大大提高雨情、水情、工情、旱情和灾情信息采集的准确性及传输的时效性,作出及时、准确的预测和预报,制定防洪抗旱调度方案,为上级部门的决策提供科学依据。

[系统构成]

1、概述

水库信息化系统主要由水电站自动化监控系统、大坝安全自动化监测系统、水情遥测系统、办公自动化系统、水库优化调度系统、闸门监控系统、图像监控系统、Web综合信息发布系统等组成,通过计算机网络系统把各子系统整合起来,实现系统间数据共享、协同工作来提供一个信息访问平台。实现基于局域网的系统资源共享(如打印机、硬盘资源,文档共享等)。采用数据库管理技术集中处理信息结合Web技术应用,开发基于B/S方式的Web综合信息发布系统,能够方便直观地让用户得到各系统的信息。通过建设光纤通道、无线接入、DDN专线等方式接入互联网,能够及时了解气象信息、卫星云图等专业信息,以Web方式为上级主管部门提供信息查询平台,同时也可实现移动办公。

2.各子系统介绍

2.1水电站自动化监控系统

水电站以计算机监控为主,简易常规控制为辅的原则进行总体设计,充分注意计算机监控系统与各常规控制设备的协调配合,整个监控系统与发电厂发电设备同步投入,建成后可以达到无人值班、少人值守的要求。简易常规控制可在主控级与现场控制单元通讯中断(或主控站故障)时作操作备用,它通过电缆直接作用于现地控制单元,现地单元具备运行人员进行常规控制的值班条件。

监控系统高度可靠,采用分层分布开放系统,既便于功能和硬件的扩充,又能充分保护用户的投资。软件模块化,结构化的设计,使系统更能适应功能的增加和规模的扩充。实时性好,抗干扰能力强。人机接口功能强,操作方便。

2.2大坝安全自动化监测系统

本系统为分布式网络结构。主要由前置机(采用工控机)、中央控制器(CCU)和现场测量控制单元(MCU)、传感器及通讯网络组成。MCU放置在观测房内,与传感器联接,工控机,作为网络中心节点,由RS485总线与各个MCU联接,完成子系统运行控制以及与上一级网络系统的联接工作。

系统中测量控制单元可以按预先设置的定时时间,自动对传感器执行定时数据采集,将采集的数据发送给工控机同时保存在MCU的存储器中;也可以执行工控机发来的随机采集命令,对任何传感器进行数据采集。系统操作员在调度中心工作站可任意查看当前或历史数据,利用图形、报表或分析软件等工具对大坝的性态作出进一步分析处理。

系统功能介绍

1 数据采集功能

(1) 随机数据采集(应答)方式

a.自动巡回采集所有传感器数据

b.按传感器类型,选择采集某类型传感器数据

c.按MCU节点(从站)号,选择采集某个MCU传感器数据

d.按传感器编号、单独选择采集某个传感器数据(单个补测)

(2)自动数据采集(自报)方式

由各台MCU按预先设置的方式,自动巡回检测各个传感器数据,并送至前置机(工控机)。主要有以下功能:

a.前置机(工控机)校对MCU时钟

b.前置机(工控机)设置数据采集周期和采集点;

c.MCU自报采样数据;

d.前置机(工控机)查核自报数据,10天以内若有未收到的数据,可以向MCU重新取数;

e.清MCU数据区。

2 实时显示数据采集功能

显示监测系统的总貌、监测布置和传感器分布图

鼠标电击分布图中传感器位置,执行数据采集,并可以查看测点的各种信息,包括测点编号、仪器类型、埋设位置、参数等;

能通过图形界面和表格方式,实时显示各监测值的量、过程曲线、分布图及各种相关图;

提供报警状态显示窗口和分级报警功能;

3 数据分析处理功能

对大坝的各类监测数据进行误差处理、整编计算;

调用历史数据,进行最大值和最小值比较,即时对越限值报警提示;

对不能实行自动电测的数据,如坝体外部变形的表面测点数据,可以人工输入数据库;

可以人工输入修改、删除数据库数据(受操作员权限限制);

自动采集的数据可以选择"存盘"或"不存盘";

具备数据查询功能,用户能根据查询条件,查询各种历史数据。如:某库水位值时,某个渗压计的历史数据;

来源:
投稿联系:陈小姐  010-52898473 13693626116   QQ: 1831213786
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