嵌入式技术在水库IT智能系统中的应用

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电力科研技术来源：北极星电力网发布时间：2014-01-05 00:00:00 阅读量：949 次

摘要：

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       [系统概述]
       水利行业是一个历史十分悠久的行业，也是信息十分密集的行业。水利部门要向国家和相关行业提供大量的水利信息，如汛情旱情信息、水量水质信息、水环境信息和水工程信息等。水库作为水利系统最基层的工程，其智能化建设是水利信息化的基础。我国有许多水库是运行二十多年了的老水库，电站设备和管理都相对陈旧，随着计算机与信息技术的快速发展，采用新技术、新设备对整个水库的设备与管理进行现代化改造，进行水库智能化建设，可以进一步挖掘水库的潜力，加强水库运行的可靠性，水库智能化系统的建立，将大大提高雨情、水情、工情、旱情和灾情信息采集的准确性及传输的时效性，作出及时、准确的预测和预报，制定防洪抗旱调度方案，为上级部门的决策提供科学依据。
       [系统构成]
       1、概述
       水库信息化系统主要由水电站自动化监控系统、大坝安全自动化监测系统、水情遥测系统、办公自动化系统、水库优化调度系统、闸门监控系统、图像监控系统、Web综合信息发布系统等组成，通过计算机网络系统把各子系统整合起来，实现系统间数据共享、协同工作来提供一个信息访问平台。实现基于局域网的系统资源共享(如打印机、硬盘资源，文档共享等)。采用数据库管理技术集中处理信息结合Web技术应用，开发基于B/S方式的Web综合信息发布系统，能够方便直观地让用户得到各系统的信息。通过建设光纤通道、无线接入、DDN专线等方式接入互联网，能够及时了解气象信息、卫星云图等专业信息，以Web方式为上级主管部门提供信息查询平台，同时也可实现移动办公。
       2.各子系统介绍
       2.1水电站自动化监控系统
       水电站以计算机监控为主，简易常规控制为辅的原则进行总体设计，充分注意计算机监控系统与各常规控制设备的协调配合，整个监控系统与发电厂发电设备同步投入，建成后可以达到无人值班、少人值守的要求。简易常规控制可在主控级与现场控制单元通讯中断(或主控站故障)时作操作备用，它通过电缆直接作用于现地控制单元，现地单元具备运行人员进行常规控制的值班条件。
       监控系统高度可靠，采用分层分布开放系统，既便于功能和硬件的扩充，又能充分保护用户的投资。软件模块化，结构化的设计，使系统更能适应功能的增加和规模的扩充。实时性好，抗干扰能力强。人机接口功能强，操作方便。
       2.2大坝安全自动化监测系统
       本系统为分布式网络结构。主要由前置机(采用工控机)、中央控制器(CCU)和现场测量控制单元(MCU)、传感器及通讯网络组成。MCU放置在观测房内，与传感器联接，工控机，作为网络中心节点，由RS485总线与各个MCU联接，完成子系统运行控制以及与上一级网络系统的联接工作。
       系统中测量控制单元可以按预先设置的定时时间，自动对传感器执行定时数据采集，将采集的数据发送给工控机同时保存在MCU的存储器中;也可以执行工控机发来的随机采集命令，对任何传感器进行数据采集。系统操作员在调度中心工作站可任意查看当前或历史数据，利用图形、报表或分析软件等工具对大坝的性态作出进一步分析处理。
       系统功能介绍
       1 数据采集功能
       (1) 随机数据采集(应答)方式
       a.自动巡回采集所有传感器数据
       b.按传感器类型，选择采集某类型传感器数据
       c.按MCU节点(从站)号，选择采集某个MCU传感器数据
       d.按传感器编号、单独选择采集某个传感器数据(单个补测)
       (2)自动数据采集(自报)方式
       由各台MCU按预先设置的方式，自动巡回检测各个传感器数据，并送至前置机(工控机)。主要有以下功能：
       a.前置机(工控机)校对MCU时钟
       b.前置机(工控机)设置数据采集周期和采集点;
       c.MCU自报采样数据;
       d.前置机(工控机)查核自报数据，10天以内若有未收到的数据，可以向MCU重新取数;
       e.清MCU数据区。
       2 实时显示数据采集功能
       显示监测系统的总貌、监测布置和传感器分布图
       鼠标电击分布图中传感器位置，执行数据采集，并可以查看测点的各种信息，包括测点编号、仪器类型、埋设位置、参数等;
       能通过图形界面和表格方式，实时显示各监测值的量、过程曲线、分布图及各种相关图;
       提供报警状态显示窗口和分级报警功能;
       3 数据分析处理功能
       对大坝的各类监测数据进行误差处理、整编计算;
       调用历史数据，进行最大值和最小值比较，即时对越限值报警提示;
       对不能实行自动电测的数据，如坝体外部变形的表面测点数据，可以人工输入数据库;
       可以人工输入修改、删除数据库数据(受操作员权限限制);
       自动采集的数据可以选择"存盘"或"不存盘";
       具备数据查询功能，用户能根据查询条件，查询各种历史数据。如：某库水位值时，某个渗压计的历史数据;

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