一、概述

大坝的安全是关系到国计民生的大事，大坝安全监测是保证大坝安全、充分发挥工程效益的重要手段。为了提高监测系统的可靠性和实用性，实现大坝管理现代化，我所开展了JZYG-DG型分布式大坝安全自动监测系统的研制和生产，自从1994年第一套系统在葛洲坝二江泄水闸投入运行以来，已先后为38座混凝土坝和土石坝建设自动监测系统。变形监测系统首批优先进入三峡工程安装在永久船闸。我所是国内研制安装分布式大坝监测系统最多的单位，经验丰富，业绩显著。

JZYG-DG型分布式大坝安全监测自动化系统拥有五项国家专利。系统以其优异的技术水平，高度的可靠性、广泛的实用性等优越性能获得用户和专家的一致好评。

二、系统组成

JZYG-DG型分布式系统由中央控制装置（或安装JZYG-DG型数据采集软件的微机）、测控装置、监测仪器组成。

测控装置是分布式系统的关键设备，是一种智能化、模块化的多功能装置，体积小巧，结构紧凑，具有控制、测量、数据存储、防潮、防雷、抗干扰等各种功能，可安装在监测仪器附近，能就近接入我国大坝上常用的十种类型的监测仪器，实现监测仪器的自动巡测和选测。系统中的测控装置由通讯总线连接到中央控制装置或微机，组成数据采集网络，便于扩展和分期实施。中央控制装置或微机对网络进行控制，可用不同的运行方式实现数据采集的自动化。

三、系统运行方式

● 中央控制方式（应答式）

由CCU型中央控制装置下达数据采集命令，可以选用四种采集方式进行数据采集，四种方式为：常规巡测、检查巡测、常规选测、检查选测。通过中央控制装置也可实现定时巡测，在中央控制装置上设定测量起始时间和时间间隔。到设定时间时，中央控制装置自动命令各测控装置进行巡测并送回数据。这种运行方式可以随机进行，也可以根据大坝安全监测规程规定的测次（周期）进行用于有人值班情况。

● 自动控制方式（自报式）

在通用测控装置中设定自动巡测的起始时间和时间间隔，通用测控装置按设定时间间隔自动进行巡回测量，并储存监测数据，同时向中央控制装置发送所测数据。这种运行方式在无人值班或有人值班情况下均可应用。

● 特殊自控方式

由于洪水、地震或人为损坏造成电源中断、中央控制装置或数据总线发生故障时，通用测控装置在自备电源支持下仍可按设定时间间隔自动进行巡测并存储所测数据，运行时间可达一周以上，存储数据容量可选64KB～1MB。排除故障后，由中央控制装置提取数据。故障排除前，用笔记本电脑从测控装置上直接提取数据。

四、系统功能

● 监测数据采集功能

   本系统能按运行要求，对所有接入系统中的各类监测仪器进行一定方式的自动化测量，储存所测数据，并传送到中央控制装置集中储存或处理。

● 数据通讯功能

  ◇ 中央控制装置与所有测控装置，中央控制装置与数据管理主机均具有双向通讯功能；

  ◇ 系统外数据通讯功能。本系统具有远程通信接口，可以上网与各级管理部门的信息系统之间实现远程通讯。

● 数据管理功能

   中央控制装置集中储存系统内的所有监测数据，分别按系统测点排列及时间序排列，可以对数据进行初步处理，供运行人员浏览、检查、绘图、打印；

   中央控制装置和信息管理系统联机运行时，可将监测数据输入信息管理系统的监测数据库以供入库存档和进一步分析处理。

● 系统自检功能

   系统具有自检能力，当系统中硬件设备或通讯线路发生故障时在中央控制装置或信息管理主机显示器上显示故障信息，以便及时维修。

五、软件系统

● JZYG-DG型远程通讯控制软件

   可通过各种媒介实现JZYG-DG型系统的远程控制，实现JZYG-DG型数据采集软件的全部功能。

   特点：可用微波、电话线、光纤、网络等多种通讯介质；多线程通讯设计；多CCU并发控制功能。

● MDAP监测资料分析处理系统

   对大坝监测数据进行离线分析处理、为大坝安全评判和运行管理提供监控模型、监控数据图表。

   特点：采用ODBC及SQL等多项技术，使其层次清晰、可视化程度高、人机交互方便、开放性更好；具有当前水工资料分析的各种方法，新颖实用。

● DSIM大坝安全信息管理系统

   对大坝监测数据、工程文档、巡查信息、监测数据 库等进行综合管理。

   特点：可视化系统设置，可任意设置和扩充系统；强大的资源浏览器，数据输出更方便；报表、图形制作工具；软件自动升级功能。

● JZYG-DG型数据采集软件

   对JZYG-DG型分布式监测系统进行数据采集，具有控制、测量、通讯和数据管理等功能。

   特点：运行于Windows 98/NT环境下，采用向导提示操作方式，易于掌握；界面友善，图形直观，易于操作；具有自检、两级故障显示、数据分析判断、超差数据报警功能。

六、系统特点

● 先进性：系统的自动化功能、技术性能和总体技术水平都与国际先进水平相当。

● 可靠性：由于系统具有总体结构上的优越性，并且在设计上采取了大量有效措施，从而保证了系统的高可靠性。

● 准确性：系统监测项目的监测准确度高于或满足大坝安全监测规范的要求。

●适用性：系统设计完全根据国内水利和电力行业的实际需要和条件考虑，其数据采集功能和采集方式满足了大坝正常情况和非正常情况下安全监测的需要。

● 环境适应性：系统很好地解决了防雷、防电磁波干扰、防潮等问题，具有良好的环境适应性。

●兼容性和通用性：系统是一种开放式系统，其兼容性和通用性大大优于国外系统。可接入国内土石坝和混凝土坝上常用的十种类型几十个品种的监测仪器。

●可扩性：系统采用RS-422/485数据总线，通讯光缆或其他通讯方式将MCU-30系列或MCU-M系列通用测控装置连成网络，便于扩展和分期实施。

● 易维修性：系统具有自检自校功能，同时显示故障信息，便于修复。

●经济性：系统在使用寿命期内的维修费用低廉且由我所终身保修，系统网络和测控装置可优化组合，因而其经济性最佳。

七、主要技术指标

● 可接入的监测仪器类型

   本系统可直接接入下列10类监测仪器：

  ◇ 步进电机式仪器；

  ◇ 差动电阻式仪器；

  ◇ 国内外生产的钢弦式仪器；

  ◇ 差动电磁式仪器；

  ◇ 差动电容式仪器；

  ◇ 差动变压器式仪器；

  ◇ 可变电阻式仪器；

  ◇ 浮子式水位计；

  ◇ 翻斗式雨量计；

  ◇ 其他输出工业标准信号的监测仪器。

八、系统工作环境

◇ 中央控制装置、信息管理系统；◇ 测控装置

  1、数据网络通讯速度：1200bps

  2、环境温度：20℃±5℃

  3、环境温度：-10～+50℃；-30～+50℃

  4、环境湿度：85%RH

  5、环境湿度：≤98%RH

  6防雷电感应：＜5000V

● 系统接地电阻

   在安装测控装置、中央控制表装置的位置附近有接地电阻小于4Ω的地线。

● 系统可靠性

   可按两种方式考核:

   ◇ 按数据采集缺失率（或完整率）考核：要求每周测量一次，年数据采集缺失率应小于或等于1%，或数据采集率大于或等于99%

  ◇按系统平均无故障工作时间考核：要求在试运行一年内按自动控制方式（自报方式）运行，中央控制装置和测控装置的平均无故障时间应大于或等于6300小时.

● 常用大坝安全监测仪器设备及主要技术指标

   采集周期根据工程要求可在CCU型中央控制装置中设定或修改。

   采集速度：

   ◇ 不论系统规模大小，巡测一遍时间不大于10分钟

   ◇ 选测一测点时间不超过10秒，步进式和电磁式仪器不超过1分钟