现代水库自动观测系统的设计与实现

论文摘要

水利是国家最重要的基础产业,也是最古老的产业之一。水库担负着供水、防汛、抗旱等重大职责,只有高效的管理,才能更好地完成各项任务。高效的管理需要现代化手段和设备,而以计算机控制为基础的自动管理系统提供了这样一种手段,因此建立水库自动观测系统是非常必要的。目前一些大中型水库已经建立起自己的自动观测系统,但由于缺乏合理的设计,往往使得系统的建设和使用存在诸多问题,如系统不稳定、测量数据不准确,缺少连续性,缺乏实际的使用价值等问题,导致系统无法使用。针对目前水库自动观测系统存在的问题,本文总结过去的应用经验,提出全面、稳定可靠、合理实用的设计方案,本文主要内容如下：首先,介绍了水库自动观测系统设计的目的和意义,描述了国内外水库自动观测系统发展的状况,指出了我国水库观测系统存在的问题。其次,应用无线通讯技术建立水情遥测系统,实现了对水雨情的实时监测。采用双信道的通讯方式,利用移动通讯网络作为备用信道,既提高了通讯的可靠性,又降低了系统的成本；应用传感、数据采集技术及现场总线技术设汁了大坝内部渗流观测系统,达到了渗流观测的目的。在线路铺设上,采用镀锌钢管地埋的方式,通过供电线路防雷和隔离通讯线路信号,大大削弱了雷电的干扰,提高了系统的稳定性；应用PLC控制技术实现了闸门的自动控制,通过开度仪实现了闸门开度的自动监测；应用图像处理、数据传输和网络技术设计了视频监控系统,实现了对水库重点部位的实时监控。再次,通过系统软件在实际中的应用,验证了观测系统的实现过程和达到的功能效果,证明了本文所设计的系统具有合理实用和稳定可靠的特点。最后,对本文工作进行了总结,并指出了有待解决的问题。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 第1章 绪论
• 1.1 水库自动观测系统设计目的和意义
• 1.2 水库自动观测系统的发展和现状
• 1.3 水库自动观测系统存在的问题
• 1.4 专利与推广技术
• 1.5 本文的主要工作
• 第2章 水库自动观测系统的设计
• 2.1 水情遥测系统
• 2.1.1 系统结构设计
• 2.1.2 系统功能和体制设计
• 2.1.3 系统土建及安装
• 2.2 土石坝安全监测系统
• 2.2.1 设计原则
• 2.2.2 外部变形观测设计
• 2.2.3 内部渗流监测
• 2.3 闸门自动控制系统
• 2.3.1 闸门控制功能设计
• 2.3.2 系统构成
• 2.4 视频监控系统
• 2.4.1 系统组成
• 2.4.2 系统规划设计
• 2.5 小结
• 第3章 水库自动观测系统的实现
• 3.1 水情遥测系统
• 3.1.1 系统硬件结构
• 3.1.2 系统软件功能
• 3.2 土石坝内部渗流观测系统
• 3.2.1 系统硬件组成
• 3.2.2 系统软件功能
• 3.3 闸门自动控制系统
• 3.3.1 系统硬件结构
• 3.3.2 软件功能
• 3.4 视频监控系统
• 3.4.1 中心监控室
• 3.4.2 视频监控点
• 3.5 小结
• 第4章 结论与展望
• 参考文献
• 致谢