DG型大強(qiáng)要全自劭jb史系優(yōu)楮制數(shù)材之三

大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)

XXXX自動化研究所

XX大壩安全技術(shù)發(fā)展公司

2004年10月

1概述

早在二十世紀(jì)60年代后期，國外己開始研制大壩安全監(jiān)測自動化設(shè)備，日本首

先在梓川的三座壩上實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測數(shù)據(jù)采集自動化。二十世紀(jì)70年代后期意大利在

Talvacchia雙曲拱壩上利用模擬計算機(jī)和垂線坐標(biāo)儀實(shí)現(xiàn)了變形監(jiān)控，在Chotas壩上

安裝了集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，經(jīng)過改進(jìn)在Ridracoli壩上安裝分布式系統(tǒng)為主體的混

合式系統(tǒng)?，F(xiàn)在發(fā)展了GPDAS分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，更為廣泛應(yīng)用。

美國在二十世紀(jì)8()年代初期開始大壩監(jiān)測自動化工作，1981年美國墾務(wù)局在

Monticello拱壩上安裝了集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，總結(jié)經(jīng)驗后認(rèn)為分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

更好，從1981年起在FlamingGorge等四座拱壩上安裝了分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，取得

了成功，此后即普遍應(yīng)用了分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

從國外大壩監(jiān)測自動化發(fā)展過程來看都是由集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)向分布式數(shù)據(jù)

采集系統(tǒng)發(fā)展，目前有代表性的國外產(chǎn)品如意大利ISMES研究所的GPDAS系統(tǒng)，美

國GEOMATION公司的2300系統(tǒng)和SINCO公司的IDA系統(tǒng)都是分布式系統(tǒng)，后二

者都已在我國有所應(yīng)用。

我國的大壩監(jiān)測自動化工作起步雖晚，至今也近30年了。從二十世紀(jì)70年代末

到80年代中期，解決了差動電阻式儀器的高精度遠(yuǎn)距離自動化集中測量問題，二十

世紀(jì)80年代中期已有兩種類型的遙測垂線坐標(biāo)儀的大壩上使用，通過國家“七五”

攻關(guān)計劃的實(shí)施，研制成功了集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。二十世紀(jì)90年代初已有近30座

大壩安裝了一些遙測儀器或采用集中式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)大壩監(jiān)測自動化。

二十世紀(jì)9()年代中期xxxx自動化研究所率先研制了DG型分布式大壩安全自動

監(jiān)測系統(tǒng)并成功應(yīng)用在葛洲壩水利樞紐二江泄水閘，于1996年3月通：注了水利部的

部級鑒定，鑒定意見認(rèn)為該系統(tǒng)總體水平達(dá)到了國際先進(jìn)水平，并在差動電阻式儀器

的高精度測量和步進(jìn)電機(jī)式儀器的雙基準(zhǔn)、雙照準(zhǔn)變形測量技術(shù)方面有所突破。

DG型分布式大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的技犬性能和指標(biāo)滿足《混凝土大壩安全

監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(口以17178-2003)、《土石壩大壩安全監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》(SL60-94)和《大

壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)備基本技術(shù)條件》(SL268-2001)等國家標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)程規(guī)范要求，

目前該系統(tǒng)已在三峽、葛洲壩、飛來峽、潘家口、陳村、麻石、白石、江坡、大山口

等九十多座大壩上應(yīng)用，在可靠性、準(zhǔn)確性、通用性、開放性、易維護(hù)性等性能和數(shù)

據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理自動化功能方面都有更大提高，其中葛洲壩系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行己長

達(dá)10年。

2DG型分布式大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬儀器技術(shù)和模塊化技術(shù)的應(yīng)用，測控裝

置內(nèi)的測量電路集成在一個模塊內(nèi)，實(shí)現(xiàn)了測控裝置的低功耗、高速度、高集成度,

系統(tǒng)功能更加強(qiáng)大cXXXX自動化研究所利用最新的測捽技術(shù)，采用了智能模塊化設(shè)

計，研制成功了MCU-M系列新型智能數(shù)據(jù)采集模塊，可接入多種傳感器，支持多種

通訊方式，具有自診斷功能、多級備份和防雷抗干擾保護(hù)措施，能適應(yīng)水工惡劣環(huán)境，

軟件平臺為Windows20()()/NT/XP,具有在線監(jiān)控、離線分析、大壩安全管理、網(wǎng)絡(luò)系

統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)庫管理、遠(yuǎn)程控制與管理等功能，包括數(shù)據(jù)的人工/自動采集、在線快速

安全評估、大壩性態(tài)離線分析、模型建立與管理、預(yù)測預(yù)報、工程文檔信息、測值及

圖形圖象管理、報表/圖形制作、輔助工具、幫助系統(tǒng)、遠(yuǎn)程通信與控制、教學(xué)演示等

日常大壩安全監(jiān)控和管理的內(nèi)容。

2.1系統(tǒng)組成

DG-2000型分布式大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)由大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和大壩

安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)二部分組成。

大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由分布在大壩現(xiàn)場的監(jiān)測儀器、測量控制裝置、中央

控制裝置(監(jiān)控主機(jī))、信息管理主機(jī)以及電源線路、通訊媒體等部分組成。監(jiān)控主機(jī)

是分布式大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的中央節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)采集軟件安裝在監(jiān)控主機(jī)上，對

現(xiàn)場所有設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一控制和管理；測量控制裝置是分布式大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)

的關(guān)鍵設(shè)備，它能對接入系統(tǒng)的監(jiān)測儀器進(jìn)行自動測量、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋?/p>

大壩安全監(jiān)測信息管理系統(tǒng)為系統(tǒng)的管理級,它由監(jiān)控主機(jī)、管理主機(jī)(工作站)、

服務(wù)器等構(gòu)成安全管理監(jiān)測局域網(wǎng)，對外可以與其它局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)互聯(lián)。信管主機(jī)

用于安裝大壩安全信息管理軟件和資料分析軟件，同時作為監(jiān)控主機(jī)的備用；異地的

上級有關(guān)管理部門可在任何時間透明地監(jiān)控遠(yuǎn)端的自動化監(jiān)測系統(tǒng)，完成操作者所希

望進(jìn)行的各種操作。其監(jiān)控管理系統(tǒng)為多任務(wù)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行方式，Windowsxp/NT圖形操

作環(huán)境，人機(jī)接口以圖形界面方式實(shí)現(xiàn)。操作者只需按圖形窗口所提示的菜單或按鈕

進(jìn)行操作即可實(shí)現(xiàn)操作控制和功能調(diào)用，操作極為方便、簡捷。

DG型分布式大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)可以安裝在各種壩型的大壩上，也可以用

于高邊坡、礦坑、隧道，高層建筑和橋梁上。可以接入大壩和巖土測試用的各種類型

的監(jiān)測儀器（傳感器），采用多種通訊介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送和遠(yuǎn)程控制。

2.2系統(tǒng)組網(wǎng)

安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)采用分層分布式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，即包括測站層的現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)和信

息管理中心的計算機(jī)I阿絡(luò)。

2.2.1信息管理中心組網(wǎng)方式

信息管理中心一般位于監(jiān)測管理室或中心站內(nèi)，一般由監(jiān)測服務(wù)器、監(jiān)測工作站、

圖2-1：信息管理中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、打印機(jī)、便攜式電腦、UPS電源設(shè)備等組成。信息管理中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如

圖2-1所示。

監(jiān)測數(shù)據(jù)、系統(tǒng)參數(shù)和其它信息資料存放在數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)庫運(yùn)行在監(jiān)測服務(wù)器

上以實(shí)現(xiàn)資源共享；監(jiān)測工作站作為前端用戶訪問和處理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。除系統(tǒng)管

理員可以直接在監(jiān)測服務(wù)器上對系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)庫管理等操作外，其它操作

人員通過權(quán)限設(shè)置在監(jiān)測工作站對監(jiān)測自動化系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢、監(jiān)視等操作。

2.2.2現(xiàn)場測站組網(wǎng)方式

現(xiàn)場測站層由各測點(diǎn)傳感器和測量控制裝置（MCU）組成。大型工程測站層可能

包括若干個現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)，各現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)具有相對的獨(dú)立性，可以單獨(dú)運(yùn)行，分別進(jìn)行管理，

又可由信息管理中心統(tǒng)一管理，以滿足各建筑物施工期及運(yùn)行期的安全監(jiān)測要求?，F(xiàn)

場網(wǎng)絡(luò)與監(jiān)測中心的通信通過水電站或水庫的通信干線（串行網(wǎng)關(guān)）和網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)實(shí)

現(xiàn)?，F(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通信介質(zhì)可采用光纜或屏蔽雙絞線（或二者混用）；距離較遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)

測控裝置（MCU）也可通過無線通信裝置或其他通信方式接入現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)。

常用的通訊方式有RS485或422總線，也有提出CANbus,即CAN總線，另外

也有星型、環(huán)形或混合型總線。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的迅速發(fā)展，超短波（UHF/VHF）、

手機(jī)GSM數(shù)傳及GSM短信、程控電話（PSTN）、衛(wèi)星等通信方式在自動化系統(tǒng)中

圖2-2：現(xiàn)場有線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

也得到了的應(yīng)用。通訊介質(zhì)則有雙絞線、光纜或無線等。

⑴采用電纜時的通訊方式

采用電纜作為通訊介質(zhì)時，通常是采用雙絞屏蔽電纜，來構(gòu)成RS485、422總線

或CANbus總線，這種通訊方式設(shè)置簡單，易于擴(kuò)充，成本也相對較低，有效通訊距

離一般可達(dá)3km或10km以上（和通訊波特率有關(guān)），且維護(hù)方便?，F(xiàn)場有線網(wǎng)絡(luò)結(jié)

構(gòu)圖如圖2-2所示。采用485、422總線時，只要將監(jiān)控主機(jī)的RS232接口轉(zhuǎn)換成485、

422總線即可；采用CANbus總線時，除了要在監(jiān)控主機(jī)端配置RS232/CANbus轉(zhuǎn)換

器外，還要在測控裝置處配置CANbus/RS232轉(zhuǎn)換器。

⑵采用光纖作通訊介質(zhì)時的通訊方式

光纖通訊也是有線通訊，隨著光纖通訊技術(shù)的發(fā)展，光纜和光設(shè)備成本的降低，

光纖通訊在自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用己越來越普遍，由于光纖的內(nèi)芯是由SiO2制成，擔(dān)

負(fù)信號傳送的激光，所以對電磁干擾脈沖（EMP）有良好的絕緣性能，這一點(diǎn)在水電

站或水庫這些雷電活動頻繁或具有強(qiáng)電磁場環(huán)境的地方顯得尤其重要。用光纖構(gòu)成通

訊媒介時常見的方式有以下幾種。

①開環(huán)的總線結(jié)構(gòu)

即接在監(jiān)控主機(jī)COM口的光

端機(jī)和各個觀測房的光端機(jī)，通過

光纜依次串聯(lián)，各個觀測房內(nèi)有超COM1

歲）PT232

過一個測控裝置的，相互間由雙絞

線構(gòu)成485通訊總線進(jìn)行通訊。該

方案的系統(tǒng)簡圖見圖2-3。

這種方案的優(yōu)點(diǎn)是：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

簡單，成本最低。

缺點(diǎn)是：可靠性較低，當(dāng)某段圖2-3開環(huán)總線結(jié)構(gòu)

光路或某個光端機(jī)發(fā)生故障時，其后面所有的光端機(jī)及所帶的測控裝置都將通訊不上。

②自愈式的閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)

如圖2-4所示，即接在監(jiān)控主機(jī)COM1口的光端機(jī)和各個觀測房的光端機(jī)，通

過光纜依次串聯(lián)，不同于前一種方案的是，最后一個光端機(jī)還通過光纜連回機(jī)房監(jiān)控

主機(jī)的COM2口。

這種網(wǎng)絡(luò)方案的優(yōu)點(diǎn)是：

平時由COM1口負(fù)責(zé)和各MCU通訊，COM2備用。當(dāng)任何一段光路或任何一個

光端機(jī)發(fā)生故障時，主機(jī)除了從C0M1

口發(fā)命令和各MCU通訊外，還通過

COM2口從反方向和各MCU進(jìn)行通訊

聯(lián)絡(luò)，這樣只有發(fā)生故隙的光端機(jī)和其

所帶MCU通訊不上，而不會影響到主

機(jī)和其它MCU的通訊，系統(tǒng)的可靠性

較前一種方案得到很大提高，所以稱為

自愈式的閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

缺點(diǎn)是：

圖2-4自愈式閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

增加了最后一個MCU到機(jī)房的這段光纜，另外增加一只和主機(jī)COM2口相接的

光端機(jī)C

③星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

如圖2-5所示，主機(jī)和每個觀測房都

通過獨(dú)立的一對光端機(jī)和獨(dú)立的光路相

連接。

這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：

系統(tǒng)可靠性在三種方案中是最高的，

任何一臺光端機(jī)或某段光路的故障都不

會對其它光端機(jī)或光路產(chǎn)生影響。缺點(diǎn)

是：主機(jī)需擴(kuò)展多個串口，所用光纜較前

兩種方案有很大增加，光端機(jī)數(shù)量也有

較大增加，另外光纜敷設(shè)等安裝費(fèi)用圖2-5星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

也有增加。當(dāng)主機(jī)擴(kuò)展多個串口時(串口總數(shù)超過4個時)，其可靠性也應(yīng)加以注意。

(3)UHF/VHF通信

UHF/VHF頻段超短波是一種地面可視通信，其傳播特性依賴于工作頻率、距離、

地形及氣象因子等因數(shù)。目前我國國內(nèi)已建系統(tǒng)的超短波頻率大多在150?450MHz

之間，它主要適用于平原丘陵地帶、且中繼站數(shù)目少、中繼級數(shù)較少的水文測報系統(tǒng)。

應(yīng)用UHF/VHF頻段超短波通信方式通信具有通信質(zhì)量較好、設(shè)備簡單、投資較少、

建設(shè)周期短、易于實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)。但是若在長距離、多高山阻擋情況下使用此種通信方

式傳輸數(shù)據(jù)，所需中繼站數(shù)目及中轉(zhuǎn)次數(shù)將明顯增加，從而導(dǎo)致設(shè)備費(fèi)、土建費(fèi)的增

加，系統(tǒng)可靠性下降，中繼站址交通條件差還會給建設(shè)、安裝、維護(hù)帶來一定的困難。

根據(jù)現(xiàn)場具體情況，大壩安全自動監(jiān)測系統(tǒng)也可采用UHF/VHF頻段超短波進(jìn)行通訊,

其通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖2-6。

圖2-6：UHP/VHF頻段超短波通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

(4)程控電話交換網(wǎng)(PSTN)通信

PSTN(PublicSwitchingTelephoneNetwork)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是近年來迅速崛起的一種具

有適用范圍廣、設(shè)備簡單、高可靠性、組網(wǎng)靈活、成本低、維護(hù)方便等優(yōu)勢的新型通

信傳輸手段，通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖2-7o其缺點(diǎn)是：需要系統(tǒng)運(yùn)行通話費(fèi)用，運(yùn)行成本

較高，若增加發(fā)送數(shù)據(jù)間隔時間，則乂不能及時實(shí)時地反映站點(diǎn)的水雨情數(shù)據(jù)。

圖2-7：程控電話交換網(wǎng)(PSTN)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

⑸手機(jī)GSM通信

GSM公網(wǎng)通信具有網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠、通信費(fèi)用低、不受地域限制的優(yōu)點(diǎn)，其最大的

好處是設(shè)備體積小，安裝在室內(nèi)，沒有引雷部件，不需要作防雷處理。

(6)短消息業(yè)務(wù)(ShortMessageService)

是GSM系統(tǒng)中提供的一種GSM手機(jī)之間及與短消息實(shí)體(ShortMessageEntity)

之間通過業(yè)務(wù)中心(ServiceCenler)進(jìn)行文字信息收發(fā)的方式，其中業(yè)務(wù)中心完成信息

的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)功能。短消息業(yè)務(wù)可以認(rèn)為是GSM系統(tǒng)中最為簡單和方便的數(shù)據(jù)通信

方式，它不需要附加其它較為龐大的數(shù)據(jù)終端設(shè)備，僅使用手機(jī)就可以達(dá)到進(jìn)行中、

英文信息交流目的。由于作為公網(wǎng)的GSM網(wǎng)絡(luò)具有覆蓋面廣、網(wǎng)絡(luò)能力強(qiáng)的特點(diǎn)，

用戶無需另外組網(wǎng)，在極大提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍的同時為客戶節(jié)省了昂貴建網(wǎng)費(fèi)用和維

護(hù)費(fèi)用，同時，它對用戶的數(shù)量也沒有限制，克服了傳統(tǒng)的專網(wǎng)通信系統(tǒng)投資成本大，

維護(hù)費(fèi)高，且網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的覆蓋范圍和用戶數(shù)量有限的缺陷。利用GSM短消息系統(tǒng)進(jìn)

行無線通信還具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能，性能穩(wěn)定，為遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備的通信提供了一個

強(qiáng)大的管理支持平臺。

⑺衛(wèi)星通信組網(wǎng)

U星通信具有傳輸距離遠(yuǎn)，通信頻帶寬，傳輸容量大，組網(wǎng)機(jī)動靈活，不受地理

條件的限制，建站成本及通信費(fèi)用與通信距離無關(guān)等特點(diǎn)。目前可以利用的衛(wèi)星通信

方式有北斗衛(wèi)星通信、VSAT衛(wèi)星通信、海事衛(wèi)星C通信和全線通SCADA衛(wèi)星通信

系統(tǒng)。

(8)以太網(wǎng)組網(wǎng)

以太網(wǎng)也是局域網(wǎng)的一種，發(fā)展很快，現(xiàn)在已有千兆以太網(wǎng)，即通過千兆以太網(wǎng)

交換機(jī)等組成的高速局域網(wǎng)，通過以太網(wǎng)/485轉(zhuǎn)換器，測控裝置可以與交換機(jī)連接,

實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速傳送和處理。通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖2-8。

圖2-8：以太網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

2.3自動化系統(tǒng)的供電方式

對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)來說供電方式一般有集中供電和分散供電兩種方式，電源種類一

般包括電纜供電和太陽能供電，測控裝置(MCU)采用交流浮充或太陽能板浮充，蓄

電池供電方式，見圖2-9。

采用電纜方式要考慮到電纜敷設(shè)保護(hù)、屏蔽保護(hù)和接地等問題，采用太陽能供電

方式要考慮到降低系統(tǒng)的能耗，所配蓄電池的可靠性，從而確保陰雨季節(jié)系統(tǒng)仍能正

常工作，測控裝置邊增設(shè)100AH蓄電池。對于位于辦公樓內(nèi)的計算機(jī)系統(tǒng)來說一般

都采用常規(guī)市電供電，但是為確保系統(tǒng)穩(wěn)定，需設(shè)置隔離變壓器、防雷器和UPS等設(shè)

備。

(a)系統(tǒng)設(shè)備市電供電方式

n

太陽能電池板蓄電池

測控裝置.

(b)系統(tǒng)設(shè)備太陽能供電方式

圖2-9：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)供電方式

2.4自動化系統(tǒng)的防雷抗干擾

2.4.1干擾的種類

對大壩監(jiān)測自動化系統(tǒng)這樣的弱電系統(tǒng)來說，雷擊發(fā)生時產(chǎn)生的雷電磁脈沖

(LEMP)和電廠內(nèi)的高電壓、大電流等大功率設(shè)備都可能成為系統(tǒng)的干擾源。一般

來說，雷電磁脈沖是干擾系統(tǒng)正常工作或?qū)ο到y(tǒng)造成危害的主要干擾源。

雷擊造成危害可有兩種方式：直擊雷擊和感應(yīng)雷擊。前者能量極大，但通過設(shè)置

避雷針、避雷線和可靠接地，以及盡量避免設(shè)備安裝位置過分突出等，其本上可以避

免被直接雷擊，而感應(yīng)雷擊則無法避免，從我們以往的教訓(xùn)和經(jīng)驗來看，這正是問題

的關(guān)鍵所在。

2.4.2干擾的耦合途徑

根據(jù)傳輸線理論，只有當(dāng)某個電子設(shè)備或系統(tǒng)其尺寸能和電磁波波長相比擬時，

才可能受到該電磁波的較大感應(yīng)，就大壩監(jiān)測自動化系統(tǒng)而言，像計算機(jī)、測控裝置

(MCU)、傳感器等設(shè)備，其尺寸和雷電磁脈沖的波長相比都太小，更別說MCU內(nèi)

的電子器件了，它們不會成為雷電磁脈沖的主要感應(yīng)體，那么雷電磁脈沖是如何進(jìn)入

系統(tǒng)并造成危害的呢？是通過電纜，包括電源電纜、大量的傳感器電纜，如采用電纜

作為通訊總線的話，通訊電纜也會是一大感應(yīng)體(如采用光纖通訊，這一條就可以避

免了)。

2.4.3堵塞干擾進(jìn)入系統(tǒng)的方法

既然已確定各種電纜是雷電磁脈沖的主要感應(yīng)體，那么如何堵塞這些耦合通道呢？

主要的措施包括：屏蔽、接地和濾波，根據(jù)我們的經(jīng)驗，通過把這三種措施綜合應(yīng)用

可基本避免監(jiān)測系統(tǒng)被LEMP所干擾。一般采取的具體措施如下：

⑴電源電纜

a.中心機(jī)房：從已有可靠電源的水情測報系統(tǒng)引入電源，通過隔離變壓器、UPS

濾波后作為局域網(wǎng)的電源；

b.觀測房：通過加裝隔離變壓器和防雷濾波器后作為MCU電源；

c.從附近引電源時，通過穿鋼管地埋后引至觀測房，鋼管可靠接地，在觀測房內(nèi)

通過隔離變壓器和防雷濾波器后作為MCU電源；

⑵傳感器電纜

所有新設(shè)置傳感器其電纜在引向觀測房時都用鋼管保護(hù)后地埋敷設(shè)，鋼管接頭處

都可靠搭焊并和每個測壓管搭焊。

⑶電纜進(jìn)入MCU前后的措施

對電源來說，其一般通過隔離變壓器和濾波器后再進(jìn)入MCUo對傳感器來說，

沿線能加屏蔽保護(hù)的加屏蔽保護(hù)，另外在MCU和傳感器的接口部分也作了抗干擾考

慮，使大量傳感器電纜在絕大部分非測量時間內(nèi)都和系統(tǒng)處于電器隔離狀態(tài)，只有測

量的瞬間才會接上，從而大大降低沿線進(jìn)入的干擾脈沖感染系統(tǒng)的機(jī)率，實(shí)踐證明這

種措施雖然增加了成本，卻很有效果。

另外數(shù)據(jù)采集單元的供電系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集單元和傳感器的接口、通信接口都設(shè)有

防雷器件，保證系統(tǒng)在雷擊和電源波動等情況下能正常工作。電源和通訊線路可防

1500W雷電感應(yīng)，傳感器輸入口可防1500W雷電感應(yīng)。

2.5自動化系統(tǒng)系統(tǒng)接地

如前所述，系統(tǒng)接地在自動化系統(tǒng)的防雷抗干擾扮演著非常重要的角色，同樣從

操作管理人員的人身安全角度出發(fā)，也需要電子設(shè)備可靠接地。這個問題可分為兩個

方面：

⑴接地體的制作

一般來說，通過在地下埋設(shè)銅板、角鋼等可作為接地體，但這樣設(shè)置接地體要想

達(dá)到比較理想的接地效果或者說要有比較低的接地電阻是不容易的，對水工建筑物來

說，有大量散布于壩上的測壓管存在，測壓管一般都深入地下幾十米，所以可以把測

壓管的保護(hù)鋼管作為現(xiàn)成的接地體，在新設(shè)置傳感器時，把傳感器的保護(hù)鋼管和測壓

管搭焊，用這樣的方式把多個測壓管搭焊在一起后可形成很好的有很小接地電阻的接

地體，再通過傳感器電纜的保護(hù)鋼管引向觀測房。各個觀測房都可以用這樣的方式獲

得良好的接地，這樣形成接地網(wǎng)后，應(yīng)測試各觀測房內(nèi)地線的接地電阻，一般要小于

5Q。

⑵接地體的利用

所有新增傳感器其電纜的保護(hù)鋼管都要和接地體可靠搭焊，隔離變壓器、MCU的

機(jī)殼等也要和已引至MCU房的接地鋼管有效連接。

2.6系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)

(1)采樣對象：步進(jìn)式、差阻式、電阻式、振弦式(國內(nèi)外、單雙線圈)、壓阻

式、電感式、差動變壓器式等傳感器，此外還可采集輸出為標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號的傳感器;

(2)通訊接口

(a)RS-485(兩線或四線制可選)

(b)RS-232-C

(3)通訊方式

(a)采用標(biāo)準(zhǔn)RS-485現(xiàn)場總線，支持128個節(jié)點(diǎn)(智能數(shù)據(jù)采集模妙)，傳輸距離

與速率：3km/1200bps,1.2km/9600bps；采用總線驅(qū)動器可將485現(xiàn)場總線的節(jié)點(diǎn)進(jìn)

行擴(kuò)展、分支，并延長通訊距離。

(b)利用RS-485接口和RS-232接口，實(shí)現(xiàn)無線、光纖、微波、電話線、CANbus

總線、GMS短信息、GPRS/CDMA,以太網(wǎng)等通訊方式可選；

(4)測量方式：巡測、選測、定時自動測量、自檢等；

(5)測控裝置的容量：內(nèi)置1?3個智能數(shù)據(jù)采集模塊；

(6)定時間隔：1分鐘?每月采樣一次，可設(shè)置；

(7)采樣時間：2s?55S/點(diǎn)；

(8)數(shù)據(jù)測量技術(shù)指標(biāo)見各數(shù)據(jù)采集模塊；

(9)工作電源:220VAe±15%,50Hz或太陽能電源可選，配12V4AH蓄電池，

斷電后T作時間：天，每天測次不少于1次：

(10)工作環(huán)境：溫度-20℃?+50℃(—30℃?+60C可選)，

濕度W95%Rh；

(11)系統(tǒng)平均無故障時間(MTBF)：20000小時，平均故障修復(fù)時間(MTTR)不

大于1小時；

(12)系統(tǒng)防雷電感應(yīng)：600W?1500W。

2.7系統(tǒng)功能

DG型分布式系統(tǒng)是一個開放式的自動化監(jiān)測系統(tǒng)，采用多項專利技術(shù)、最新電

路和最新元件，具有高度可靠性、穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性和可利用率，功能完善、性能先進(jìn)、

維修方便，便于今后擴(kuò)展和升級，有備品備件支持。該系統(tǒng)由監(jiān)測儀器、MCU-1/2/3M

型測控裝置、計算機(jī)及配套軟件組成，布置在現(xiàn)場的測控裝置(MCU)能在野外惡劣

的環(huán)境下長期可靠運(yùn)行、低能耗，并備有備用電源，有可靠的防雷抗干擾保護(hù)措施，

可采用多種通訊方式，便于系統(tǒng)組成和擴(kuò)展。具有以下幾方面功能：

2.7.1采集功能

2.7.1.1系統(tǒng)運(yùn)行方式

實(shí)現(xiàn)大壩安全數(shù)據(jù)自動采集功能，有六種不同的數(shù)據(jù)采集運(yùn)行方式，具有較大的

靈活性和可靠性。系統(tǒng)的運(yùn)行方式有:

（1）中央控制方式：由監(jiān)控主機(jī)發(fā)出命令，測控裝置接收命令、完成規(guī)定的測量，

測量完畢將數(shù)據(jù)暫存，并根據(jù)命令將測量數(shù)據(jù)傳送至監(jiān)控主機(jī)內(nèi)存儲；

（2）自動控制方式（即無人值班方式）：由各臺測控裝置自動按設(shè)定的時間和方

式（可由人工按需設(shè)定）進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并將所測數(shù)據(jù)暫存，同時傳送至監(jiān)控主機(jī)內(nèi)

存儲。該方式主要用于日常測量；

（3）特殊條件下自動控制方式：在汛期或其它特殊情況下，電源和通訊完全中斷，

各測控裝置能依靠自備電源繼續(xù)進(jìn)行自動化巡測，如每天巡測2次可維持運(yùn)行一周，

所有測值全部自動存儲，等待故障修復(fù)后提??；

（4）人工測量方式：作為一種后備方式，當(dāng)監(jiān)控主機(jī)或通訊線路發(fā)生故障時，在

通訊線路恢復(fù)前，采用便攜式計算機(jī)或鍵盤顯示器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集或提取自動測量數(shù)據(jù);

在測控裝置發(fā)生故障時，采用便攜式檢測儀進(jìn)行人T數(shù)據(jù)采集：

（5）網(wǎng)絡(luò)化測量方式：系統(tǒng)具有網(wǎng)絡(luò)化管理功能，在添加一些計算機(jī)終端等設(shè)備

后，有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和專家可在主管領(lǐng)導(dǎo)辦公室、總工室、水工管理部門等一切相關(guān)部門的

計算機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、資料查詢等；

（6）遠(yuǎn)程控制測量方式：當(dāng)管理人員遠(yuǎn)離現(xiàn)場或上級主管部門希望經(jīng)常了解大壩的

安全狀況時，本系統(tǒng)提供了遠(yuǎn)程控制測量功能，在添加一些計算機(jī)終端等設(shè)備后，通

過電話線等可在遠(yuǎn)方計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)查詢。

2.7.1.2數(shù)據(jù)采集方式

監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集方式有：選點(diǎn)測量、選箱測量、巡回測量、定時測量、人工測量。

采集周期根據(jù)工程要求，運(yùn)行人員可在監(jiān)控主機(jī)或信息管理主機(jī)上設(shè)定或修改監(jiān)測周

期。

2.7.2顯示功能

顯示大壩及監(jiān)測系統(tǒng)的全貌、測點(diǎn)布置平面和剖面圖，各種監(jiān)測數(shù)據(jù)過程線、分

布線、多種監(jiān)測數(shù)據(jù)的相關(guān)線及其它圖形，顯示報警狀態(tài)，顯示所有監(jiān)測數(shù)據(jù)、監(jiān)測

成果、各種報表及分析計算成果，顯示有關(guān)工程安全的技術(shù)資料和巡視檢查信息，若

接投影儀可實(shí)現(xiàn)大屏幕顯示。

2.7.3存儲功能

系統(tǒng)所有實(shí)測數(shù)據(jù)分三級存儲：測控裝置可暫存所測數(shù)據(jù)，存儲容量為128KB,

存滿后自動覆蓋；監(jiān)控主機(jī)接受所有測控裝置的監(jiān)測數(shù)據(jù)，自動檢驗，對超差數(shù)據(jù)自

動報警，檢驗后的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中；合格監(jiān)測數(shù)據(jù)包括人工監(jiān)測數(shù)據(jù)和巡視檢查信

息全部存入信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，可存檔或進(jìn)一步處理。

2.7.4數(shù)據(jù)通訊功能

數(shù)據(jù)通訊包括現(xiàn)場級和管理級的數(shù)據(jù)通訊。

（1）現(xiàn)場級數(shù)據(jù)通訊功能

現(xiàn)場測控裝置和監(jiān)控主機(jī)之間，可通過有線、無線、光纜、GMS、電話線等通訊

媒體，實(shí)現(xiàn)雙向通訊功能。

（2）管理級數(shù)據(jù)通訊功能

管理主機(jī)可對現(xiàn)場測控裝置實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制功能；通過有線、光纜、電話線、微波、

無線、寬帶網(wǎng)等與上級管理部門的計算機(jī)之間通訊，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，也可與局域網(wǎng)聯(lián)

網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)資源共享。

2.7.5操作功能

在監(jiān)控主機(jī)或管理計算機(jī)上可實(shí)現(xiàn)監(jiān)視操作、輸入/輸出、顯示打印、報告現(xiàn)在

測值狀態(tài)、調(diào)用歷史數(shù)據(jù)、評估運(yùn)行狀態(tài)；根據(jù)程序執(zhí)行狀況或系統(tǒng)工作狀況發(fā)出相

應(yīng)的音響；整個系統(tǒng)的運(yùn)行管理（包括系統(tǒng)調(diào)度、過程信息文件的形成、進(jìn)庫、通信

等一系列管理功能，利用鍵盤調(diào)度各級顯示畫面及修改相應(yīng)的參數(shù)等）；修改系統(tǒng)配

置、系統(tǒng)測試、系統(tǒng)維護(hù)等。

2.7.6管理功能

監(jiān)控主機(jī)具有監(jiān)測數(shù)據(jù)監(jiān)視操作、輸入/輸出、顯示打印等一般管理能力，存儲

系統(tǒng)所有監(jiān)測數(shù)據(jù)，對測控裝置傳輸來的原始測值進(jìn)行初步處理，供運(yùn)行人員進(jìn)行瀏

覽、檢查、繪圖、打印等，并有數(shù)據(jù)越限報警功能?？烧{(diào)度各級顯示畫面及修改/設(shè)置

儀器的參數(shù)、修改/設(shè)置系統(tǒng)的配置、進(jìn)行系統(tǒng)測試、系統(tǒng)維護(hù)等，完成系統(tǒng)調(diào)度、過

程信息文件形成、入庫、通訊等任務(wù)。

信息管理主機(jī)作為系統(tǒng)的綜合信息管理中心，具rr在線監(jiān)測、大壩性態(tài)的離線分

析、數(shù)據(jù)庫管理、測點(diǎn)管理、安全管理、系統(tǒng)管理、監(jiān)控模型管理及安△評估等。包

括數(shù)據(jù)的人工/自動采集、測值的離線分析、工程檔案資料、報表制作、圖形制作、瀏

覽器、輔助工具、幫助系統(tǒng)等內(nèi)容。

2.7.7網(wǎng)絡(luò)瀏覽功能

建立與電廠MIS網(wǎng)的聯(lián)結(jié)，可與網(wǎng)內(nèi)各站點(diǎn)通過Web、FTTP和Email進(jìn)行信息

交流，網(wǎng)內(nèi)各站點(diǎn)可通過瀏覽器訪問本系統(tǒng)有關(guān)的實(shí)時數(shù)據(jù)和圖表。

2.7.8系統(tǒng)自檢功能

系統(tǒng)具有自檢功能，可對測控裝置內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲器、CPU、時鐘、供電狀況、電

池電壓、測量電路和傳感器線路等進(jìn)行自檢，監(jiān)控主機(jī)和管理主機(jī)可顯示系統(tǒng)運(yùn)行狀

態(tài)、故障部位及類型等信息，以便及時維護(hù)系統(tǒng)。

任何硬件和軟件的故障都不危及系統(tǒng)設(shè)備和人身安全。

2.7.9系統(tǒng)防雷抗干擾功能

在系統(tǒng)的供電線路、傳感器到測控裝置的入口、通訊線路及計算機(jī)房等重要部位

均設(shè)有防雷設(shè)備，采取了三級防雷保護(hù)措施，確保系統(tǒng)在雷擊和電源波動等情況下能

正常工作。電源和通訊線路可防1500W雷電感應(yīng)，傳感器輸入口可防600W雷電感

應(yīng)。

2.7.10人工測量功能

自動化監(jiān)測系統(tǒng)備有與便攜式檢測儀表的接口，無需改變測控裝置和系統(tǒng)的接線,

通過人工測量接口，能夠使用便攜式檢測儀表采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，并送入監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)

人工比測，并可防止資料中斷。

2.8系統(tǒng)性能

2.8.1先進(jìn)性

DG型分布式系統(tǒng)同國際上的幾種先進(jìn)產(chǎn)品如美國的Geomation2300系統(tǒng),

SINCO的IDA系統(tǒng)，意大利的GPDAS系統(tǒng)是相當(dāng)?shù)?，系統(tǒng)功能、技術(shù)性能和總體結(jié)

構(gòu)都很接近，且在中國的大壩上應(yīng)用時更具有優(yōu)越性，更適應(yīng)中國的大啊安全監(jiān)測儀

器。如在差動電阻式儀器測量方面采用了消除導(dǎo)線電阻及芯線電阻變差影響的五芯測

量技術(shù)，這項性能優(yōu)于國外系統(tǒng)。

2.8.2可靠性

DG型分布式系統(tǒng)在研制和生產(chǎn)過程中特別注意提高系統(tǒng)可靠性。和國內(nèi)現(xiàn)有大

壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)比較，DG型分布式數(shù)據(jù)監(jiān)測自動化系統(tǒng)處于領(lǐng)先地位，表現(xiàn)

在下述方面：

（1）DG型分布式系統(tǒng)具有總體結(jié)構(gòu)上的優(yōu)越性，因測量、控制和數(shù)據(jù)儲存等重

要功能均分散到每一臺測控裝置上，由若干臺測控裝置組成系統(tǒng)。當(dāng)單臺或少數(shù)測控

裝置發(fā)生故障時，只有與發(fā)生故障的測控裝置連接的監(jiān)測儀器不能測量，整個系統(tǒng)并

不會停測。

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線中通訊和數(shù)據(jù)傳輸均為數(shù)字量，不僅對電纜的要求較低而且抗干

擾能力特強(qiáng),DG型分布式系統(tǒng)在數(shù)據(jù)總線上又設(shè)置了雷電流保護(hù)器及其他保護(hù)措施,

因此使系統(tǒng)的可靠性大大提高。

（2）DG型分布式系統(tǒng)具有功能上的優(yōu)越性，DG型分布式系統(tǒng)不僅有中央控制

功能，即由前方的監(jiān)控主機(jī)發(fā)出數(shù)據(jù)采集命令進(jìn)行全系統(tǒng)的巡測或選測，而且有自動

控制功能，即由數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)上的測控裝置自動進(jìn)行巡測且存儲、發(fā)送數(shù)據(jù)。

在特別嚴(yán)重的運(yùn)行情況下，例如特大洪水，廠房不能發(fā)電，電源中斷，總線破壞

等，DG型分布式系統(tǒng)的各臺測控裝置仍能在一周之內(nèi)自動巡測和儲存數(shù)據(jù)，避免數(shù)

據(jù)丟失，確保自動化采集的可靠性。

（3）DG型分布式系統(tǒng)采取了多級備用措施，最大限度地保障監(jiān)測數(shù)據(jù)的連續(xù)性。

（4）DG型分布式系統(tǒng)能適應(yīng)現(xiàn)場的工作環(huán)境，具有三級防雷、抗干擾措施，電

源和通訊口可防1500W雷電感應(yīng)，傳感器輸入口可防600W雷電感應(yīng)，故具有足夠

高的防雷、抗干擾性能，能長期可靠地穩(wěn)定運(yùn)行。

（5）DG型分布式系統(tǒng)的電路板，經(jīng)過防潮、防霉、防腐蝕處理。元器件經(jīng)過老

化篩選，出所前經(jīng)過長時間系統(tǒng)考機(jī)，現(xiàn)場運(yùn)行時可靠性已達(dá)浴盆曲線平穩(wěn)階段，因

此故障率低，壽命長。采用進(jìn)口密封防潮機(jī)箱，設(shè)置了加熱驅(qū)濕器件，具有長壽命、

耐低溫、抗干擾、抗潮濕的優(yōu)良性能，可保證長期在水工環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行。

（6）系統(tǒng)設(shè)備的平均無故障工作時間（MTBF）不小于20000小時，亞均故障修復(fù)

時間（MTTR）不大于1小時。

（7）系統(tǒng)考核可按每周一次計算系統(tǒng)運(yùn)行次數(shù)和數(shù)據(jù)采集次數(shù)：

①傳感器和測控裝置（MCU）測量通道故障影響的數(shù)據(jù)個數(shù)W傳感器年運(yùn)行的

監(jiān)測數(shù)據(jù)個數(shù)和的2%,

②測控裝置（MCU）和監(jiān)控主機(jī)故障引起的缺失監(jiān)測數(shù)據(jù)個數(shù)WMCU和監(jiān)控主

機(jī)年運(yùn)行監(jiān)測數(shù)據(jù)個數(shù)和的2%o

（8）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測得的監(jiān)測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，系統(tǒng)的監(jiān)測精度滿足以下要求：

22

人工測量和自動化測量的絕對誤差＜2l2（a,+a）（超差數(shù)據(jù)＜5%）。

V自動人工

DG型分布式系統(tǒng)總線電纜中傳輸?shù)氖菙?shù)字量，且具有防潮、屏蔽等措施，又安

裝了雷電流保護(hù)器，系統(tǒng)設(shè)計和施工中還采用防鼠防人為破壞等措施，這些措施均有

效地提高了系統(tǒng)可靠性。

2.8.3兼容性

MCU-M型測控裝置可接入各類監(jiān)測儀器（傳感器）,即步進(jìn)式、差阻式、振弦式、

電感式、電容式、差動變壓器式、可變電阻式、浮子式以及輸出標(biāo)準(zhǔn)信號（電壓、電流、

頻率）的傳感器，基本上兼容了我國混凝土壩、土石壩和巖土工程所用的各類國內(nèi)外監(jiān)

測儀器，對于個別尚未接入的品種也可根據(jù)用戶選擇采取的軟硬件接口或變送器予以

接入。在這一方面，DG型的監(jiān)測系統(tǒng)兼容性優(yōu)于國外系統(tǒng)。例如國外系統(tǒng)不能接入

五芯差阻式儀器，本系統(tǒng)不僅可接四芯差阻式儀器，還可接入五芯差阻式儀器。又如

進(jìn)口振弦式儀器的激振電壓為5V,而國內(nèi)振弦式儀器的激振電壓高達(dá)16（）?180V,

本系統(tǒng)均可接入測量，這是國內(nèi)現(xiàn)有其他振弦式儀器的測量儀表或測量裝置所做不到

的。

2.8.4可擴(kuò)充性

DG型分布式系統(tǒng)采用現(xiàn)場數(shù)據(jù)總線或其他通訊方式將各測控裝置連成總線拓?fù)?

便于擴(kuò)展和分期實(shí)施，在系統(tǒng)擴(kuò)展時不需要對己有系統(tǒng)進(jìn)行改動或停測。由于同一測

控裝置可接入各類監(jiān)測儀器，因此只要延伸數(shù)據(jù)總線，增加測控裝置即可將系統(tǒng)擴(kuò)大。

當(dāng)系統(tǒng)分期實(shí)施時，設(shè)計時對每期工程已預(yù)先劃分，后期工程將更加易于續(xù)建。

2.8.5易維修性

系統(tǒng)具有汽檢自校功能，同時顯示故障信息，便于維護(hù)和修復(fù)。運(yùn)行人員只要針

對故障信息更換備用線路板或零配件即可恢復(fù)運(yùn)嚀，一般故障修復(fù)時間不會超過半小

時。對于運(yùn)行人員無法修復(fù)的故障，我們維修人員到達(dá)現(xiàn)場恢復(fù)運(yùn)行的時間不超過12

小時。同時，我們將從遠(yuǎn)傳監(jiān)測數(shù)據(jù)了解系統(tǒng)運(yùn)行情況，以便主動協(xié)助運(yùn)行人員維護(hù)

管理。

2.8.6經(jīng)濟(jì)性

由于采用通用型測控裝置可以就近接入各種類型的傳感器，既方便系統(tǒng)設(shè)計又

可以減少測控裝置和電纜的數(shù)量，從而減少系統(tǒng)價格。

2.9大壩監(jiān)測自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢

隨著國家對水庫、堤壩安全的不斷重視，資金投入的增加，大壩安全監(jiān)測的自動

化是個必然的趨勢，因為只有實(shí)現(xiàn)自動化，才能提高測量的快速性、準(zhǔn)確性，才能實(shí)

現(xiàn)實(shí)時測量。而自動化系統(tǒng)能否滿足用戶對快速性、準(zhǔn)確性的要求，能否長期穩(wěn)定可

靠地運(yùn)行，即自動化系統(tǒng)的成熟程度，實(shí)際上決定著我國大壩安全監(jiān)測實(shí)現(xiàn)自動化的

進(jìn)程。

大壩監(jiān)測自動化系統(tǒng)的發(fā)展趨勢可從以下幾個方面加以闡述。

⑴高度可靠性

自動化系統(tǒng)的高度可靠性是指系統(tǒng)在運(yùn)行中平均單臺硬設(shè)備的故障率、系統(tǒng)的全

年自動化平均數(shù)據(jù)采集故障率均要小于一個規(guī)定的數(shù)值，而系統(tǒng)的平均無故障工作時

間(MTBF)則要達(dá)到一定的天數(shù)或小時數(shù)(詳見行業(yè)標(biāo)準(zhǔn))。另外當(dāng)自動化系統(tǒng)發(fā)生

故障不能采集某些傳感器的數(shù)據(jù)時，應(yīng)有人工測量儀表可供觀測人員進(jìn)行該傳感器的

數(shù)據(jù)采集，防止數(shù)據(jù)因自動化系統(tǒng)故障而丟失。系統(tǒng)的可靠性還體現(xiàn)系統(tǒng)的耐久程度

上，一般系統(tǒng)中各臺設(shè)備和電纜應(yīng)能在水工環(huán)境中穩(wěn)定工作十年以上。

⑵高度的精確性

H動化系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)應(yīng)具備高度的精確性。在環(huán)境溫度濕度條件下，全量程范圍

內(nèi)數(shù)據(jù)采集精度要滿足一定的要求，例如：水平位移和垂直位移的精度一般要優(yōu)于

0.1mm,差動電阻式儀器精度，測電阻比要優(yōu)于2X0.01%,測電阻要優(yōu)于2X0.01

⑶系統(tǒng)的先進(jìn)性

先進(jìn)性體現(xiàn)在系統(tǒng)的幾個方面，包括傳感器、測控裝置、控制計算知.和其它網(wǎng)絡(luò)

設(shè)備等，要盡量選用先進(jìn)、可靠的設(shè)備來組成系統(tǒng)，從而保證系統(tǒng)的先進(jìn)性。

（4）系統(tǒng)的快速性

用于大壩監(jiān)測的儀器無論種類還是數(shù)量都很繁多，作為自動化系統(tǒng)來數(shù)，除了要

具有一定的兼容性和開放性，以便于不同廠家的儀器接入系統(tǒng)并能進(jìn)行正常測量外，

還需具有數(shù)據(jù)采集的快速性和數(shù)據(jù)處理和得出結(jié)論的快速性，雖然這一點(diǎn)目前在不少

地方還不突出，但隨著技術(shù)的發(fā)展，隨著大家對自動化系統(tǒng)期望的不斷提高，對系統(tǒng)

快速性的要求也將不斷提高。

⑸易維修性

作為自動化系統(tǒng)來說，首先要有高度的可靠性，故障率要低，但任何再可靠的系

統(tǒng)也不能保證不出問題，出了問題就有一個維修的問題，所以作為自動化系統(tǒng)要具備

易維修性，以便于故障的及時排除，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

⑹系統(tǒng)的可擴(kuò)展性

對于大型系統(tǒng)來說，系統(tǒng)的復(fù)雜性決定了整個系統(tǒng)不可能一步建成，必須是分期

實(shí)施，所以整個自動化系統(tǒng)應(yīng)具有可擴(kuò)展性，便于后續(xù)系統(tǒng)設(shè)備的不斷加入，最終組

成一個完整的系統(tǒng)。

3DG型大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的設(shè)備

DG型大壩安全監(jiān)測數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由分布在大壩現(xiàn)場的各類傳感器（測點(diǎn)）、測量

控制裝置（MCU）、中央控制裝置（CCU）和配套軟件、電纜及通信設(shè)施等組成。測

控裝置放置在監(jiān)測儀器附近，通過電纜實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測儀器的自動采集，測控裝置內(nèi)各儀

器測量模塊自帶CPU,獨(dú)立并行工作，對所接入的儀器按照中央控制裝置的命令或預(yù)

先設(shè)定的時間進(jìn)行自動控制、測量，并就地轉(zhuǎn)換為數(shù)字量暫存在測量模塊內(nèi)，向監(jiān)控

主機(jī)自報或根據(jù)監(jiān)控主機(jī)的命令向主機(jī)傳送所測數(shù)據(jù)。

DG-2000型自動化系統(tǒng)設(shè)備主要為測控裝置.（MCU）、中央控制裝置（CCU）、測

量小儀表（PSM-R、PSM-V及PSM-S）等設(shè)備。

3.1測控裝置（MCU）

測控裝置是大壩安全監(jiān)測自動化系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，是

分布式數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)裝置，它決定了系統(tǒng)的規(guī)模、

功能和性能，DG-2000型分布式大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)中的測

控裝置為MCU-1/2/3M型，己取得國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒

發(fā)的生產(chǎn)產(chǎn)品許可證，生產(chǎn)許可證號為：XK34-233-50001<>

該裝置用于系統(tǒng)中各種類型監(jiān)測儀器（傳感器）的數(shù)據(jù)測

量、存儲和傳輸，安裝在監(jiān)測儀器附近，適合于在惡劣的

水工環(huán)境下長期使用，可靠性高，平均無故障時間達(dá)20000

小時。

MCU-M測控裝置由智能數(shù)據(jù)采集模塊、電源模塊、人.1二比測模塊、防雷模塊、

進(jìn)口密封機(jī)箱等部件組成，各數(shù)據(jù)采集智能模塊均有CPU、時鐘電路、數(shù)據(jù)存貯電路、

數(shù)據(jù)通訊電路、接口轉(zhuǎn)換電路、測量電路等，可對水工建筑物及巖土工程的變形、滲

流、滲壓、溫度、應(yīng)力應(yīng)變、水位、氣象等項目進(jìn)行自動監(jiān)測。由于MCU內(nèi)部采集

模塊的獨(dú)立性和智能化，使分布式數(shù)據(jù)采集進(jìn)一步分散到了模塊一級，系統(tǒng)故障的危

險得以進(jìn)一步降低，系統(tǒng)的采集速度和可靠性大為提高。MCU-M系列測控裝置還可

作為現(xiàn)場自動采集裝置使用，自動進(jìn)行傳感器數(shù)據(jù)采集和存貯，定期用便攜式計算機(jī)

從MCU中讀取數(shù)據(jù)。

3.1.1測控裝置(MCU)結(jié)構(gòu)

MCU-1/2/3M型測控裝置由進(jìn)口密封機(jī)箱、智能數(shù)據(jù)采集模塊、電源模塊、人工

比測模塊和防雷模塊等組成，各功能模塊布局合理、獨(dú)立工作、標(biāo)志清楚、維修方便，

還有溫控加熱除濕裝置，完全滿足自動化監(jiān)測系統(tǒng)有關(guān)設(shè)備的要求。MCU-1M型測控

裝置有1個智能控制數(shù)據(jù)采集模塊，MCU-2M型測控裝置有2個智能控制數(shù)據(jù)采集

模塊,MCU-3M型測控裝置有3個智能控制數(shù)據(jù)采集模塊。

3.1.1.1MCU-2M型測控裝置結(jié)構(gòu)

測控裝置采用進(jìn)口全密封防水機(jī)箱，機(jī)箱底部采

用塑料密封接頭，所有部件固定在機(jī)箱安裝鋼板上，

測控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-1所示(以MCU-2M為

例)，圖中采集模塊1和采集模塊2為智能數(shù)據(jù)采

集模塊，防雷模塊由防雷底板和防雷器L10M組成，

電源模塊由充電器、蓄電池、電源端子組成，人二比

測模塊由撥動開關(guān)和航空接頭組成。

圖3-1測控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

3.LL2智能數(shù)據(jù)采集模塊結(jié)構(gòu)

智能數(shù)據(jù)采集模塊安裝在不銹鋼盒內(nèi)，由微處理器、時鐘電路、數(shù)據(jù)存儲電路、測

量電路、接口電路、電源電路、通訊電路和鍵盤顯示接口組成，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-

2所示。圖中接口1和接口2通過防雷底板與儀器相連，電源和通訊接口分別與充電

器、蓄電池、通訊線等相連，鍵盤顯示接口與專用的鍵盤顯示器KD12相連。

數(shù)據(jù)采集模塊采用單板結(jié)構(gòu)設(shè)計，CMOS集成芯片，具有智能化程度高，功耗低,

圖3-2智能數(shù)據(jù)采集模塊結(jié)構(gòu)示意圖

3.1.1.3防雷底板結(jié)構(gòu)

防雷底板安裝在不銹鋼盒內(nèi)，下部與傳感器電纜直接相連，上部與智能數(shù)據(jù)采集

模塊和人工比測盒相連，中部為四個防雷器L10M插座，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-3所示,

圖中接口1-1和接口II-1與智能數(shù)據(jù)采集模塊相連，接口1-2、接口H-2與人工比測盒

相連，插座1至插座4用于安裝防雷器L10M,傳感器接線端子與傳感器電纜相連。

123

???

底底|5

圖3-3防雷器底板結(jié)構(gòu)示意圖

L10M防雷器由信號隔離電路和內(nèi)置的信號防雷器件組成，傳感器的每一根芯線

均采取三級防雷措施。為了提高測量電路的防雷抗干擾能力，只有在測量該儀器時才

將儀器芯線與測量控制電路連接，并在測量控制電路內(nèi)置信號防雷器件。同時在電源

和通訊接口設(shè)置專用防雷器。

在一些部位，不需要對傳感器端設(shè)置防雷器，其底板結(jié)構(gòu)則沒有防雷器插座，儀

器電纜經(jīng)接線端子直接通過接口I和接口II與智能數(shù)據(jù)采集模塊和人工比測盒相連。

3.1.1.4充電器結(jié)構(gòu)

電源模塊由防浪涌保護(hù)器件、電源隔離變壓器、蓄電池浮充電路、供電及控制電

路等組成，對來自外部電源的雷擊及干擾采取多級保護(hù)措施，優(yōu)化系統(tǒng)供電，提高設(shè)

備用電的安全性和可靠性，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-4所示。圖中交流進(jìn)線與交流端子排

相連，充電電源與智能數(shù)據(jù)采集模塊的充電電源相連。

交流|?|

一

進(jìn)

線

l?-l

R型變壓器充電及l(fā)?-l

控制電路

充電l?R-l

壓

電

l@l

圖3-4充電器結(jié)構(gòu)示意圖

測控裝置（MCU）采用交流浮充或太陽能板浮充，蓄電池供電方式。模塊內(nèi)置

電源管理與控制電路，在有市電或太陽日照時，給蓄電池浮充，測控裝置直接由蓄電

池供電，確保供電質(zhì)量，詳見圖3-5。此種供電方式的特點(diǎn)：

（1）MCU電源系統(tǒng)能在市電電壓變化范闈達(dá)±20%的惡劣供電情況下，保證

MCU設(shè)備的測量、采集和通信正常工作。

（2）MCU電源在市電因故掉電時，能保證MCU設(shè)備供電不中斷并持續(xù)工作。

確保測量數(shù)據(jù)的連續(xù)性。MCU內(nèi)蓄電池的標(biāo)準(zhǔn)配置，可保證測控裝置正常工作7天。

在市電供給可靠性很差的場合，還可按用戶要求做出備選配置，以延長掉電后的供電

時間。

(3)太陽能電源設(shè)備

在無市電供給的現(xiàn)場，可采用太陽能電源板與蓄電池浮充工作的電源設(shè)各為MCU

供電。具體配置須根據(jù)測控裝置的數(shù)量以及當(dāng)?shù)厝闒1照時間和最大連續(xù)無日照時間

來選擇太陽板和蓄電池的容量。

(a)采用市電供電

—供電控制＜------?蓄電池

測控裝置

(b)采用太陽能供電

圖3-5：測控裝置供電原理

3.1.1.5人工比測盒結(jié)構(gòu)

人工比測盒的進(jìn)線與防雷器底板相連，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3-6所示。圖中，I與

模塊1相對應(yīng)，II與模塊2相對應(yīng)，5芯航空插座與便攜式儀表相連，多路拔動開關(guān)

用于選擇被測的儀器，實(shí)現(xiàn)被選儀器的人工測量。

利用人工比測接口，可用便攜式儀表十分方便地實(shí)現(xiàn)人工測量，實(shí)現(xiàn)與自動化系

統(tǒng)測量數(shù)據(jù)相互校核，互為備用。

多路拔動開關(guān)

五芯航空插座

圖3-6人工比測盒結(jié)構(gòu)示意圖

3.1.1.6測控裝置機(jī)箱

測控裝置采用進(jìn)口密封機(jī)箱，防水性能好，所有電路板均經(jīng)過三防處理，機(jī)箱內(nèi)

有溫控加熱驅(qū)潮器件，可保證在水工環(huán)境下長期穩(wěn)定地運(yùn)行。

機(jī)箱結(jié)構(gòu)緊湊、輕巧，安裝靈活方便，可放置在廊道、電纜溝、觀測站等狹小空

間。

測控裝置的尺寸如下（單位：mm）：

MCU-1M：400X600X210

MCU-2M：600X600X210

MCU-3M：800X600X210

3.L2測控裝置（MCU）特點(diǎn)

測控裝置是整個數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，完全智能模塊化結(jié)構(gòu)，每個模塊

均自帶CPU,形成整個測控裝置多CPU并行運(yùn)行的模式，智能分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

的測控裝置具有以下特點(diǎn)：

（1）MCU為高集成智能模塊化結(jié)構(gòu)，各數(shù)據(jù)采集智能模塊能獨(dú)立運(yùn)行、互不干

擾。

（2）MCU的軟件已經(jīng)固化在存儲器中，且能根據(jù)用戶的需要可對程序進(jìn)行檢查、

維護(hù)和修改。

（3）MCU能暫存采集來的數(shù)據(jù)，并且在斷目的情況下不丟失數(shù)據(jù)。

（4）MCU具有自檢功能、對硬件和軟件進(jìn)行經(jīng)常性監(jiān)視。

（5）MCU在完成所要求的功能外，還具有較多的硬件裕量，包括測量信號輸入

容量、內(nèi)存容量等，能存儲長時間監(jiān)測數(shù)據(jù)。

（6）MCU具有可靠的電源（包括電源防脈沖與備用蓄電池），以保證數(shù)據(jù)測量的

連續(xù)性。

（7）MCU采用進(jìn)口機(jī)箱、多重防潮并能在水庫現(xiàn)場自然環(huán)境下正常工作。

（8）MCU具TT多重防雷電、抗干擾措施，保證系統(tǒng)在雷電感應(yīng)和電源波動等情

況下能正常工作。

（9）MCU具有與現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)相連接的通信接口，并留有與便攜式計算機(jī)相連

接的通信接口和人工測讀接口。

3.L3測控裝置（MCU）功能

3.1.3.1測量控制功能

本裝置能對接入的各類傳感器進(jìn)行測量，實(shí)現(xiàn)以下測量方式，即監(jiān)測數(shù)據(jù)的自動

采集選用應(yīng)答式和自報式結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)巡回檢測（巡測、定時巡測、選測），單點(diǎn)

選測和人工測量。能采集步進(jìn)式、電阻式、壓阻式、電感式、振弦式、電位器式、電

壓電流量等類型傳感器輸出的信號，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。

每個智能數(shù)據(jù)采集模塊具有便攜式計算機(jī)接口和鍵盤顯示接口，只要接入一臺裝

有數(shù)據(jù)采集軟件的便攜式計算機(jī)就可以作為臨時中央控制裝置；也可采用專用鍵盤顯

示器，操作人員在現(xiàn)場進(jìn)行檢查、率定、診斷等，完成所有功能，且不擾亂正常的日

常數(shù)據(jù)采集和系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

3.1.3.2電源管理功能

為了保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定可靠地連續(xù)運(yùn)行，MCU具有低能耗的電源管理功能，包

括供電電源轉(zhuǎn)換、電源調(diào)節(jié)、電源控制等，MCU養(yǎng)供了220V交流電和帶免維護(hù)的鉛

酸充電電池作后備電源供電兩種方式的可靠的供電措施，平時直接采用220V交流電

供電（并對蓄電池充電），在系統(tǒng)供電中斷的情況下，備用電源自動啟動，在每天測量

兩次的條件下，能保證測控裝置連續(xù)工作7天以上，以保證數(shù)據(jù)測量的連續(xù)性。

3.1.3.3掉電保護(hù)功能

本裝置具有掉電保護(hù)存儲測量數(shù)據(jù)功能，測量數(shù)據(jù)可等待前方的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)

管理計算機(jī)或便攜式計算機(jī)提取，存儲容量為128KB,存儲空間存滿后能自動覆蓋,

可存儲500測次以上的數(shù)據(jù)。存儲在存儲器內(nèi)的測量數(shù)據(jù)可保存10年以上的時間不

丟失。

3.1.3.4自動測量功能

本裝置內(nèi)每個智能模塊配有各自的日歷時鐘，自動測量的起始測量時間和自動

測量時間間隔可由用戶按需設(shè)置，對不同的模塊可設(shè)置不同的數(shù)據(jù)采集時間間隔，如

可設(shè)定正常采集周期、加速采集周期等，測量時間間隔范圍為2分鐘?1個月。

3.1.3.5防雷抗干擾功能

具有防雷、抗電磁干擾技術(shù)措施，為了避免雷電造成災(zāi)難性的損害，MCH-M型

測控裝置在電源入口處采取了電源隔離、防雷器、防浪涌保護(hù)等多級保護(hù)措施，通訊

入口采取了三級防雷、信號隔離等保護(hù)措施，所有傳感器入口均采取了防雷、防電磁

干擾措施，測控裝置采用了上電自動復(fù)位電路、看門狗電路等保護(hù)措施，保證了測控

裝置不受雷電流和電磁破壞，在電壓波動或電源中斷情況下也能安全穩(wěn)定運(yùn)行，系統(tǒng)

防雷電感不低于1500Wo

3.1.3.6人工測量功能

測控裝置具有人工測量接口，無需改變測控裝置的接線，通過人工測量接口、旋

轉(zhuǎn)撥段開關(guān)，用便攜式儀表即可對接入該測控裝置的所有傳感器進(jìn)行測量。

3.1.3.7防震、防塵、防潮功能

由于大壩現(xiàn)場受溫差影響較大，夏季非常潮濕，測控裝置除采用可靠性高工業(yè)

級電子器件、CMOS芯片外，所有電路板進(jìn)行三防處理，采用德國PHOENIX（菲尼

克斯）公司的接線端子，德國RITTAL（威圖）公司密封防水機(jī)箱，能防塵、防滴水、

防腐蝕、防潮、防結(jié)露、防昆蟲及嚙齒動物，以保證在水工惡劣環(huán)境中長期穩(wěn)定工作。

箱體可直接安裝在墻上，其防護(hù)等級符合IP56標(biāo)準(zhǔn)。

3.1.3.8自檢、自診斷功能

能夠自動檢查和診斷各部位運(yùn)行狀態(tài)，將狀態(tài)信息傳輸?shù)奖O(jiān)控主機(jī)或便攜式計算

機(jī)顯示，以便維修。具有異常測值報警功能，提醒用戶進(jìn)一步檢查或采取相應(yīng)措施。

運(yùn)行維護(hù)人員只要針尤.故障信息更換備用配件即可恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行，一般故障修復(fù)時間

不超過1小時。

3.2智能數(shù)據(jù)采集模塊

3.2.1數(shù)據(jù)采集模塊種類

智能數(shù)據(jù)采集模塊的種類、可接入的儀器類型和數(shù)量見下表3-1：

表3-1：智能數(shù)據(jù)采集模塊統(tǒng)計表

序

通道

號名稱型號備注

數(shù)

1差阻式儀器采集模塊R16M164/5芯差阻式儀器或溫度計

2鋼弦式儀器采集模塊V16M16各類鋼弦式儀器

3步進(jìn)式儀器采集模塊S1/4M1/4步進(jìn)電機(jī)式垂線坐標(biāo)儀或引張線儀

4標(biāo)準(zhǔn)信號儀器采集模塊E16M16各類電壓、電流量輸出儀曙

H3M/浮子式儀器、雨量計和差阻式儀器

5環(huán)境量儀器采集模塊11

HRV或鋼弦式儀器

7種氣象站儀器，如風(fēng)速、風(fēng)向、氣

6氣象站儀器采集模塊M7M7

溫、氣壓、雨量、蒸發(fā)、濕度等

7滲流量儀器采集模塊D4M4排水管滲流量

3.2.2數(shù)據(jù)采集模塊工作原理

數(shù)據(jù)采集模塊分為系統(tǒng)主電路和測量電路兩部分，主電路包含電源電路、中央微

處理器CPU、數(shù)據(jù)存儲電路RAM、時鐘電路、鍵盤顯示接口電路、通訊電路、看門

狗電路等；測量電路包含與傳感器的接口選通電路、控制電路和測量電路。

模塊采用單板結(jié)構(gòu)設(shè)計，隔離技術(shù)，CMOS集成芯片，具有智能化程度高，功耗

低，抗干擾能力強(qiáng)，測量精度高，可靠性好，對7不同類型的傳感器均有相對應(yīng)的測

量電路。測量模塊的原理圖見圖3-7。

Z--------掉電保護(hù)

測量電路XZ數(shù)據(jù)存儲器

\--------\——/

微處理器

傳感器Z--------/——\

/程序存儲器

接口電路\--------\——/

通訊接口時鐘電路

\——/\——/

鍵盤Z1

\看門狗電路

顯示電路\——/\l/

圖3-7：測量模塊電路原理圖

3.2.3數(shù)據(jù)采集模塊功能

?實(shí)時時鐘管理

模塊內(nèi)置實(shí)時時鐘電路，可實(shí)現(xiàn)定時自動測量、數(shù)據(jù)自動存儲，日期、時間、起

始測量時間及定時測量時間間隔可由用戶設(shè)置。

?參數(shù)及數(shù)據(jù)掉電保護(hù)

模塊所有設(shè)置參數(shù)及自動測量數(shù)據(jù)都存儲于專用的存儲器內(nèi)，可實(shí)現(xiàn)掉電后的可

靠保存。

?串行通訊接口

模塊內(nèi)置RS-485、RS-232-C通訊接口，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇，通訊媒體可為

雙絞線、無線、光纖、微波、電話線、GSM、GPRS/CDMA、以太網(wǎng)等，各種命令和

數(shù)據(jù)均通過串行口通信，通過各種通信介質(zhì)十分方便地實(shí)現(xiàn)和上位主機(jī)通訊。

?鍵盤顯示接口

模塊內(nèi)置鍵盤顯示接口，利用專用的鍵盤顯示器，可十分方便地實(shí)現(xiàn)參數(shù)杳詢、

設(shè)置，測點(diǎn)測量、檢查，自檢自校等所有功能。

?自診斷

模塊具有自診斷功能，可對中央處理器、程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、實(shí)時時鐘電

路、供電狀況、電池電壓、測量電路、標(biāo)準(zhǔn)信號等進(jìn)行自檢自校，實(shí)現(xiàn)故障自診斷。

?測量方式

采用應(yīng)答式和自報式相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)巡測量、單點(diǎn)選測和人工測量。

應(yīng)答測量方式中，根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)對某一測點(diǎn)或所有測點(diǎn)測量、測量數(shù)據(jù)自動傳輸。

自報測量方式中，按設(shè)定的起始測量時間及定時測量時間間隔自動巡回測量、數(shù)

據(jù)自動存儲并自動傳輸C

?抗雷擊、抗干擾

模塊電源、通訊和傳感溶引線的入口均采取了隔離、抗雷擊的措施，電路特有的

抗干擾措施，具有抗雷擊、抗干擾能力。電源、通訊接口內(nèi)置1500W的防雷器、傳感

器內(nèi)置600W的防雷器。

?高可靠性、免維護(hù)

采用全單板模塊化結(jié)構(gòu)，所有功能模塊集成在一塊電路板上，具有高可靠性。如

果模塊失效，只需更換模塊，用戶免于維護(hù)。

?其它功能

模塊還具有模塊測量儀器類型、接入儀器數(shù)量、自動測量次數(shù)等參數(shù)的查詢/修改,

以及自動測量數(shù)據(jù)的查詢及清除復(fù)位等功能。

3.2.4數(shù)據(jù)采集模塊技術(shù)指標(biāo)

3.2.4.1差阻式儀器數(shù)據(jù)采集模塊（R16M）

差阻式儀器數(shù)據(jù)采集模塊（R16M）用于測量四芯或五芯差動電阻式儀器的電阻、

電阻比、芯線電阻及埋入式電阻溫度計的溫度電阻，可靈活方便地組成自動化數(shù)據(jù)采

集系統(tǒng)。

?測點(diǎn)數(shù)量：16支五芯或四芯差動電阻式儀器

?測量范圍：電阻值：0?120。

電阻比：0.8000?1.2000

?準(zhǔn)確度：電阻值：002。

電阻比：0.0002

?分辨力：電阻值：0.01Q

電阻比：0.0001

?測量時間：每測點(diǎn)5秒

?功耗：掉電：200gA

待機(jī)：小于15mA

測量：小于250mA

3?2.4?2鋼弦式儀器數(shù)據(jù)采集模塊（V8/16M）

鋼弦式儀器數(shù)據(jù)采集模塊（V8/16M）用于測量各種類

型國產(chǎn)或進(jìn)口鋼弦式傳感器的模數(shù)f2/l（）00（f為頻率），對

有測溫的傳感器，也可測量傳感器的溫度?？伸`活方便地組

成自動化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

?測點(diǎn)數(shù)量：8/16支鋼弦式儀器（頻率+溫度）

?測量范圍：頻率：400?6000Hz

溫度：-50?150℃

?準(zhǔn)確度：頻率：土0.（）5%F?S

溫度：±0.5℃

?分辨力：頻率：0.01Hz

溫度：0.TC

?測量時間：每測點(diǎn)4秒

?功耗：掉電：200pA

待機(jī)：小于15mA

測