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现代水库自动观测系统的设计与实现

作 者: 郭强
导 师: 井元伟;庞毅
学 校: 东北大学
专 业: 控制工程
关键词: 计算机 控制 水情遥测 安全监测 闸门控制 视频监控 自动观测
分类号: TV697.2
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 18次
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内容摘要


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。

全文目录


摘要  5-6
英文摘要  6-10
第1章 绪论  10-16
  1.1 水库自动观测系统设计目的和意义  10-11
  1.2 水库自动观测系统的发展和现状  11-12
  1.3 水库自动观测系统存在的问题  12-13
  1.4 专利与推广技术  13-15
  1.5 本文的主要工作  15-16
第2章 水库自动观测系统的设计  16-42
  2.1 水情遥测系统  16-23
    2.1.1 系统结构设计  16-19
    2.1.2 系统功能和体制设计  19-22
    2.1.3 系统土建及安装  22-23
  2.2 土石坝安全监测系统  23-34
    2.2.1 设计原则  24
    2.2.2 外部变形观测设计  24-28
    2.2.3 内部渗流监测  28-34
  2.3 闸门自动控制系统  34-37
    2.3.1 闸门控制功能设计  34-35
    2.3.2 系统构成  35-37
  2.4 视频监控系统  37-41
    2.4.1 系统组成  37-39
    2.4.2 系统规划设计  39-41
  2.5 小结  41-42
第3章 水库自动观测系统的实现  42-70
  3.1 水情遥测系统  42-48
    3.1.1 系统硬件结构  42-44
    3.1.2 系统软件功能  44-48
  3.2 土石坝内部渗流观测系统  48-62
    3.2.1 系统硬件组成  49-50
    3.2.2 系统软件功能  50-62
  3.3 闸门自动控制系统  62-68
    3.3.1 系统硬件结构  62-64
    3.3.2 软件功能  64-68
  3.4 视频监控系统  68-69
    3.4.1 中心监控室  68-69
    3.4.2 视频监控点  69
  3.5 小结  69-70
第4章 结论与展望  70-72
参考文献  72-75
致谢  75

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中图分类: > 工业技术 > 水利工程 > 水利枢纽、水工建筑物 > 水库管理 > 水库观测
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