一、设计原则

1.满足大坝安全监测的全面性、技术上的可靠性和先进性等要求；

2.易于实施，便于观测、维护；

3.数据存储、传输采用备份和冗余技术，保证数据安全及传输稳定；

4.监控系统应高度可靠，不会因其本身局部故障而影响整个系统正常运行。系统的MTBE、MTTR及各项性能指标均达到部颁《水电计算机监控系统基本技术条件》的规定；

5.监控系统应能满足快速可靠、经济实用及便于扩充、升级的特性，并充分体现其先进性，采用分布开放式系统结构。

二.电气标准

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

《工业通信设计规范》…………………………………………………………（GBF12—81）

《工业电视系统工程实际规范》……………………………………………（GFJ115—87）

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

《电力设备典型消防规程》……………………………………………………( DL5027—93）

《电业安全工作规范》…………………………………………………………（DL409—94）

 三、系统组成及原理图

（一）自动化监控系统

自动化监控系统分为监测系统和控制系统两部分。监测系统为控制系统提供时实数据，来调度控制系统的运行。

1.监测系统

采用液位变送器监测每个水坝水位，利用超声波流量计监测水坝水流时实流量，后将监测信号传送至分布式采集模块和PAC控制系统内，通过RS485将采集数据传送至每个站点的计算机内。最后将每个水坝实时水位及流量数据通过计算机网络传送至中心控制室，由控制室分析数据控制闸阀起落。

2.控制系统

采用最新的PAC系统编程。通过软件分析各个监测点传过来的实时数据，并最终转换成PAC系统要求的开关量数据，根据数据控制PAC节点上面的继电器开关。再用继电器开关控制交流接触器，交流接触器控制闸阀开关。

3.数据传输

RS485数据传输采用无线GPRS和光纤冗余方式传输。当光纤或是无线GPRS单独发生故障时，系统仍可正常运行，这极大的提高了数据系统的安全性。另外由于野外不方便使用计算机，古系统在各个独立监测节点间采用工业串口服务器，通过光纤网络稳定传输监测数据。

4.系统可靠性

（1）数据采集及控制

数据采集系统及控制系统均采用宽压宽温设计，适应性强。监控设备采用浪涌保据和光隔离技术，对设备实行过压保护，所有监控设备都通过国家电磁兼容（EMC）认证。

（2）数据存储

通过服务器专用RAID技术对各方面数据进行冗余和备份，保证数据安全，能够在有一块硬盘损坏的情况下不影响系统正常使用并保证数据完整性。

（3）数据传输及电路

数据传输采用无线及有线冗余传输。GPRS传输采用透明传输的方式，保证了系统的兼容性和可靠性。光纤采用单模多蕊光纤，在传输距离、故障恢复及扩展方面的性能均有极大提高。

电路保护方面，采用多点大功率UPS，如系统意外断电后仍可稳定运行一个小时以上。

5.系统可扩展和可维护性

该系统具有自诊断功能，智能采集模块具有免维护特点，几乎不存在磨损故障。采集控制设备及计算机均有软件狗，故障或死机会自动恢复。

计算机采用专用工控机长板加底板结构，具有多个PCI及ASI接口，易于扩展及维护。采集设备及控制设备均采用分布式结构，可单独添加模块，可在并不影响原系统的正常运行的情况下随时扩展所需节点。

6.避雷措施

为了防止雷电对监控系统的伤害，该系统对电源部分采用隔离变压器及电源避雷器等措施预防系统伤害，对模拟量信号及通讯信号也相应配置信号避雷器设备。

7.监测控制系统整体结构图:

图示说明：

采集控制系统：流量、水位变送器将数据传送至采集设备，控制设备控制闸阀开关。

采集控制设备通过无线数据收发器将RS485信号传送至监控中心计算机内，中心计算机则通过这种方式监测和控制1至12号水坝。然后由中心计算机将信号发送至数据服务器内，经过处理后发送至网络中心。

下属各个水坝的终端计算机便可通过网络中心同步中心计算内的数据，以此监测和控制各个水坝，同时下属各个水坝终端计算机有权限限制。光纤网络可同时用于下属水坝视频监控设计，节省工程资源。

9.各水坝终端示意图

（二）视频监控系统

1.概述

水坝视频监控系统主要对12个防洪坝的监控室、水面、水位刻度等进行监控。再通过光纤网络将监控画面传至监控中心大屏幕电视墙。各个终端水坝也可通过光纤网络访问监控中心的各个终端，查看水坝的监控画面。

2.系统构成

电视监控系统通过前端摄像机把拍摄不同部位的实时情况，通过视频线将图像传送至控制室的数字硬盘录像机上，并通过硬盘录像机进行适当操作，将图像在电视墙上以多路画面显示，并可任意切换。硬盘录像机图像压缩格式为ＭＰＥＧ４，加大了硬盘存储容量，延长了录像保留时间，同时硬盘还可可根据需要进行扩充。录像方式有手动控制录像、视频移动报警录像、定时录像三种方式。

控制信号由硬盘录像机经控制线链接至前端解码器，通过解码器链接至摄像机和云台。监控中心通过数字硬盘录像机对摄像的光圈、镜头以及云台护罩的各项功能进行控制，此项控制采用无级变速操作，图像搜索和追踪灵活、方便。

硬盘录像机可接入局域网，并设若干分空点。站区网内任何一台授权计算机上均能调出前端摄像机的图像、重图像及存储在硬盘录像机的录像，同时可控制前端摄像机的云台、镜头，任意切换显示某一路或四路图像供各级领导对帮区情况进行查看和管理。

3.系统功能

（1）实时监控；

（2）监视器图像既可自动切换，也可通过硬盘录像机手动任意切换 ；

（3）硬盘录像操作界面一目了然，操作方便；

（4）可进行实时录像并回放，回放查找方便；

（5）录像保存50 天；

（6）录像可根据不同情况分别将某点设置成视频移动自动录像或定时录像，并进一步延长录像时间；

（7）具有拍照功能，并可打印成图片；

（8）可通过厂区网络增加若干个分空点；

（9）配置不间断电源，停电时可持续工作。