一、概述

大壩的安全是關系到國計民生的大事，大壩安全監測是保證大壩安全、充分發揮工程效益的重要手段。為了提高監測系統的可靠性和實用性，實現大壩管理現代化，我所開展了JZYG-DG型分布式大壩安全自動監測系統的研制和生產，自從1994年套系統在葛洲壩二江泄水閘投入運行以來，已先后為38座混凝土壩和土石壩建設自動監測系統。變形監測系統優入三峽工程安裝在船閘。我所是國內研制安裝分布式大壩監測系統最多的單位，經驗豐富，業績顯著。

JZYG-DG型分布式大壩安全監測自動化系統擁有五項國家。系統以其的技術水平，高度的可靠性、廣泛的實用性等性能獲得用戶和專家的。

二、系統組成

JZYG-DG型分布式系統由控制裝置（或安裝JZYG-DG型數據采集軟件的微機）、測控裝置、監測儀器組成。

測控裝置是分布式系統的關鍵設備，是一種智能化、模塊化的多功能裝置，體積小巧，結構緊湊，具有控制、測量、數據存儲、防潮、防雷、抗干擾等各種功能，可安裝在監測儀器附近，能就近接入我國大壩上常用的十種類型的監測儀器，實現監測儀器的自動巡測和選測。系統中的測控裝置由通訊總線連接到控制裝置或微機，組成數據采集網絡，便于擴展和分期實施。控制裝置或微機對網絡進行控制，可用不同的運行方式實現數據采集的自動化。

三、系統運行方式

● 控制方式（應答式）

由CCU型控制裝置下達數據采集命令，可以選用四種采集方式進行數據采集，四種方式為：常規巡測、檢查巡測、常規選測、檢查選測。通過控制裝置也可實現定時巡測，在控制裝置上設定測量起始時間和時間間隔。到設定時間時，控制裝置自動命令各測控裝置進行巡測并送回數據。這種運行方式可以隨機進行，也可以根據大壩安全監測規程規定的測次（周期）進行用于有人值班情況。

● 自動控制方式（自報式）

在通用測控裝置中設定自動巡測的起始時間和時間間隔，通用測控裝置按設定時間間隔自動進行巡回測量，并儲存監測數據，同時向控制裝置發送所測數據。這種運行方式在無人值班或有人值班情況下均可應用。

● 特殊自控方式

由于洪水、地震或人為損壞造成電源中斷、控制裝置或數據總線發生故障時，通用測控裝置在自備電源支持下仍可按設定時間間隔自動進行巡測并存儲所測數據，運行時間可達一周以上，存儲數據容量可選64KB～1MB。排除故障后，由控制裝置提取數據。故障排除前，用筆記本電腦從測控裝置上直接提取數據。

四、系統功能

● 監測數據采集功能

   本系統能按運行要求，對所有接入系統中的各類監測儀器進行一定方式的自動化測量，儲存所測數據，并傳送到控制裝置集中儲存或處理。

● 數據通訊功能

  ◇ 控制裝置與所有測控裝置，控制裝置與數據管理主機均具有雙向通訊功能；

  ◇ 系統外數據通訊功能。本系統具有遠程通信接口，可以上網與各級管理部門的信息系統之間實現遠程通訊。

● 數據管理功能

   控制裝置集中儲存系統內的所有監測數據，分別按系統測點排列及時間序排列，可以對數據進行初步處理，供運行人員瀏覽、檢查、繪圖、打印；

   控制裝置和信息管理系統聯機運行時，可將監測數據輸入信息管理系統的監測數據庫以供入庫存檔和進一步分析處理。

● 系統自檢功能

   系統具有自檢能力，當系統中硬件設備或通訊線路發生故障時在控制裝置或信息管理主機顯示器上顯示故障信息，以便及時維修。

五、軟件系統

● JZYG-DG型遠程通訊控制軟件

   可通過各種媒介實現JZYG-DG型系統的遠程控制，實現JZYG-DG型數據采集軟件的全部功能。

   特點：可用微波、電話線、光纖、網絡等多種通訊介質；多線程通訊設計；多CCU并發控制功能。

● MDAP監測資料分析處理系統

   對大壩監測數據進行離線分析處理、為大壩安全評判和運行管理提供監控模型、監控數據圖表。

   特點：采用ODBC及SQL等多項技術，使其層次清晰、可視化程度高、人機交互方便、開放性更好；具有當前水工資料分析的各種方法，新穎實用。

● DSIM大壩安全信息管理系統

   對大壩監測數據、工程文檔、巡查信息、監測數據 庫等進行綜合管理。

   特點：可視化系統設置，可任意設置和擴充系統；強大的資源瀏覽器，數據輸出更方便；報表、圖形制作工具；軟件自動升級功能。

● JZYG-DG型數據采集軟件

   對JZYG-DG型分布式監測系統進行數據采集，具有控制、測量、通訊和數據管理等功能。

   特點：運行于Windows 98/NT環境下，采用向導提示操作方式，易于掌握；界面友善，圖形直觀，易于操作；具有自檢、兩級故障顯示、數據分析判斷、超差數據報警功能。

六、系統特點

● 性：系統的自動化功能、技術性能和總體技術水平都與水平相當。

● 可靠性：由于系統具有總體結構上的性，并且在設計上采取了大量有效措施，從而保證了系統的高可靠性。

● 準確性：系統監測項目的監測準確度高于或滿足大壩安全監測規范的要求。

●適用性：系統設計根據國內水利和電力行業的實際需要和條件考慮，其數據采集功能和采集方式滿足了大壩正常情況和非正常情況下安全監測的需要。

● 環境適應性：系統很好地解決了防雷、防電磁波干擾、防潮等問題，具有良好的環境適應性。

●兼容性和通用性：系統是一種開放式系統，其兼容性和通用性大大優于國外系統。可接入國內土石壩和混凝土壩上常用的十種類型幾十個品種的監測儀器。

●可擴性：系統采用RS-422/485數據總線，通訊光纜或其他通訊方式將MCU-30系列或MCU-M系列通用測控裝置連成網絡，便于擴展和分期實施。

● 易維修性：系統具有自檢自校功能，同時顯示故障信息，便于修復。

●經濟性：系統在使用壽命期內的維修費用低廉且由我所終身保修，系統網絡和測控裝置可優化組合，因而其經濟性。

七、主要技術指標

● 可接入的監測儀器類型

   本系統可直接接入下列10類監測儀器：

  ◇ 步進電機式儀器；

  ◇ 差動電阻式儀器；

  ◇ 國內外生產的鋼弦式儀器；

  ◇ 差動電磁式儀器；

  ◇ 差動電容式儀器；

  ◇ 差動變壓器式儀器；

  ◇ 可變電阻式儀器；

  ◇ 浮子式水位計；

  ◇ 翻斗式雨量計；

  ◇ 其他輸出工業標準信號的監測儀器。

八、系統工作環境

◇ 控制裝置、信息管理系統；◇ 測控裝置

  1、數據網絡通訊速度：1200bps

  2、環境溫度：20℃±5℃

  3、環境溫度：-10～+50℃；-30～+50℃

  4、環境濕度：85%RH

  5、環境濕度：≤98%RH

  6防雷電感應：＜5000V

● 系統接地電阻

   在安裝測控裝置、控制表裝置的位置附近有接地電阻小于4Ω的地線。

● 系統可靠性

   可按兩種方式考核:

   ◇ 按數據采集缺失率（或完整率）考核：要求每周測量一次，年數據采集缺失率應小于或等于1%，或數據采集率大于或等于99%

  ◇按系統平均工作時間考核：要求在試運行一年內按自動控制方式（自報方式）運行，控制裝置和測控裝置的平均時間應大于或等于6300小時.

● 常用大壩安全監測儀器設備及主要技術指標

   采集周期根據工程要求可在CCU型控制裝置中設定或修改。

   采集速度：

   ◇ 不論系統規模大小，巡測一遍時間不大于10分鐘

   ◇ 選測一測點時間不超過10秒，步進式和電磁式儀器不超過1分鐘