高新測控技術(shù)在水利水電工程中應用

我國已建堤壩約8.3萬(wàn)多座,壩高15ｍ以上的約1.86萬(wàn)座;堤防長(cháng)約25萬(wàn)多ｋｍ,其中,大江大河上的重要堤防6.57萬(wàn)ｋｍ.這些水利水電工程在防洪、發(fā)電、灌溉、供水和航運等方面,發(fā)揮了巨大的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益,是我國國民經(jīng)濟的重要基礎設施.然而,由于工作和運行條件極其復雜,并隨著(zhù)時(shí)間的增長(cháng),堤壩的病害和老化日趨嚴重.據不完全統計[1],在3100座大、中型水庫大壩中,病險大壩有1248座;8萬(wàn)多座小型水庫中,病險壩約占36%,堤防的安全狀況也相當嚴峻.隨著(zhù)西部大開(kāi)發(fā)和西電東送戰略目標的逐步實(shí)施,高壩大庫也越來(lái)越多,工程的安全重要性顯得越來(lái)越突出.并且,大中型水利水電工程規模大、投資多,造價(jià)高,少則幾億、幾十億元,多則幾百億元,甚至上千億元.因此,工程質(zhì)量的好壞和能否安全運行,不僅會(huì )影響工程效益的充分發(fā)揮,還將直接關(guān)系到下游或兩岸人民的生命財產(chǎn)安全.

國內外大量工程實(shí)踐表明,對水利水電工程進(jìn)行全面的監測和監控,是保證工程安全運行的重要措施之一.同時(shí),將監測和監控的資料及時(shí)反饋給設計、施工和運行管理部門(mén),又可為提高水利水電工程的設計及運行管理水平提供可靠的科學(xué)依據.

1　高新測控技術(shù)的基本要素及其功能

現代化的測控技術(shù)[2],應該具有采集數據、科學(xué)管理數據,及時(shí)或實(shí)時(shí)對水利水電工程的安全狀況作出分析和評價(jià),并對其異?；螂U情作出輔助決策等功能.因此,高新測控技術(shù)的基本要素包括數據采集系統、數據管理系統和分析評價(jià)系統及其計算機通訊網(wǎng)絡(luò )支撐等（見(jiàn)圖1）.

1.1　數據采集系統

通過(guò)測控單元（ＭＣＵ）自動(dòng)采集、筆記本電腦現場(chǎng)采集或人工觀(guān)測埋入壩體或安裝的傳感器采集的監測效應量（大壩的變形、滲流、應力應變和溫度等）和影響量（水位、氣溫、降雨和地震等）,并輸入計算機的數據庫.其中,自動(dòng)化數據采集系統可以實(shí)現實(shí)時(shí)采集,半自動(dòng)化和人工采集為定期采集.因此,自動(dòng)化采集數據一般是對水利水電工程關(guān)鍵部位（或壩段）主要監測量（變形和滲流等）的采集.

1.2　數據管理系統

由數據采集系統采集的數據進(jìn)入計算機數據庫后,由數據管理系統對其進(jìn)行科學(xué)有序的管理.包括將電容、電感、電阻、電壓、頻率等轉換為位移、揚壓力、滲流量、應力應變、裂縫開(kāi)合度以及溫度等,及它們的誤差識別和處理,并將監測量按有關(guān)監測規范進(jìn)行整編和初分析;編制月報和年報等.

1.3　分析評價(jià)系統

分析評價(jià)系統根據監測到的數據,進(jìn)行觀(guān)測資料的分析和反分析,結構和滲流正、反分析,建立各類(lèi)監控模型和擬定監控技術(shù)指標等;將收集到的工程設計、施工、運行管理、有關(guān)法規和規范等方面的專(zhuān)家知識進(jìn)行編輯,構成分析、評價(jià)、輔助決策等方面的知識庫和推理分析知識.
現簡(jiǎn)述幾種傳感器的主要工作原理及其應用情況.

（1）差動(dòng)電阻式傳感器　

該傳感器為美國加州大學(xué)卡爾遜教授所研制.置于其內腔的兩根彈性鋼絲作為傳感元件,受力后一根受拉、一根受壓.當環(huán)境量發(fā)生變化時(shí),兩者的電阻值向相反方向變化,根據兩個(gè)元件的電阻值比值,測出物理量的數值.

我國南京電力自動(dòng)化設備廠(chǎng)從20世紀50年代開(kāi)始,已研制出幾十萬(wàn)支差動(dòng)電阻式傳感器,并應用于大量的水利水電工程中,取得了成功經(jīng)驗.

（2）振弦式傳感器　

由前蘇聯(lián)的達維金可夫發(fā)明.其核心元件是一根鋼弦,鋼弦的一端固定,另一端則固定在測量元件（受壓膜片或測量端塊）上.當受力后,鋼弦長(cháng)度將產(chǎn)生微小變化,引起固定頻率的變化,從而測出物理量的數值.

加拿大的Rocktest公司,美國的Sinco,Geokon公司等生產(chǎn)的振弦式傳感器性能良好,其中真空式為最佳.近幾十年來(lái),我國較多的工程應用了這種傳感器.

（3）差動(dòng)電容式傳感器　

由我國南京電力自動(dòng)化研究院研制.其工作原理是,將垂線(xiàn)或引張線(xiàn)穿過(guò)由4塊組成矩形的電容極板中,當測線(xiàn)發(fā)生位移時(shí),電容極板的電容產(chǎn)生變化,從而測出位移量.

該傳感器經(jīng)過(guò)20多年的完善,其精度和長(cháng)期穩定性等均有較大提高,已在不少水利水電工程中應用.

（4）差動(dòng)電感式傳感器　

首先由原法國的Telemac公司研制.其工作原理是,當高頻交變電流通過(guò)垂線(xiàn)坐標儀時(shí),在周?chē)a(chǎn)生交變磁場(chǎng),接收點(diǎn)的磁感應強度與導線(xiàn)距離成反比;當垂線(xiàn)產(chǎn)生位移時(shí),接收點(diǎn)測得的感應電勢發(fā)生變化,其變化量的大小反映位移量的大小.

該傳感器在我國龍羊峽等水利水電工程中得到成功應用.我國有關(guān)廠(chǎng)家也仿制了這類(lèi)傳感器.

（5）步進(jìn)馬達式傳感器　

由原法國Telemac和意大利ＩＳＭＳ公司研制.其工作原理是,由步進(jìn)電機驅動(dòng)光電探頭,探頭中的光照準器先后對準基準桿和垂線(xiàn)鋼絲,然后返回原點(diǎn),在此過(guò)程中,測量電路記錄探頭前進(jìn)及返回基準點(diǎn)和垂線(xiàn)鋼絲的脈沖數,經(jīng)計算得到位移量.

該傳感器的機械部件較多,易出現故障,其長(cháng)期穩定性也不易保證.我國有關(guān)廠(chǎng)家也仿制了這類(lèi)傳感器,在實(shí)際工程應用中的故障率較高.

（6）ＣＣＤ傳感器　

由河海大學(xué)結合國家三峽工程重大基金項目研制.該傳感器由若干個(gè)特別研制的ＣＣＤ線(xiàn)陣模塊和發(fā)光二極管陣列模塊組成,當垂線(xiàn)穿過(guò)并產(chǎn)生位移時(shí),ＣＣＤ線(xiàn)陣模塊記錄垂線(xiàn)位移與基準點(diǎn)的位置,從而計算出位移量.

該傳感器技術(shù)先進(jìn),精度和可靠性高,在上標和響洪甸等水利水電工程中得到應用.

（7）其它新穎傳感技術(shù)

①光纖傳感技術(shù)　

光導纖維是由不同折射率的石英玻璃包層及石英玻璃細芯組合而成的纖維.它能使感受到的各種物理量而計算出監測量,以及傳送感受的信息通訊.目前,應用于光纖傳感的監測量主要是裂縫,應力應變尚需進(jìn)一步研究.應用信息通訊較為廣泛,且安全可靠.

②ＣＴ技術(shù)　

意稱(chēng)計算機層析成像.它指的是在不破壞物體結構的前提下,根據物體周邊所獲取的某種物理量（如波速、Ｘ線(xiàn)光強）的一維投影數據,應用數學(xué)方法,通過(guò)計算機處理,重構物體特定層面的二維圖像及其由此重構的三維圖像;從而定量描述物體內部材料分布和缺陷.該技術(shù)將成為工程結構物內部隱患監測和老化評估的一種重要手段,在國內外得到應用,我國豐滿(mǎn)水電站等工程中也得到成功應用.

③滲流熱技術(shù)　

依據滲流場(chǎng)與溫度場(chǎng)同時(shí)滿(mǎn)足擴散方程及其初始和邊界條件的原理,利用埋設的溫度計測值分析滲流場(chǎng)的分布及其異常部位.

④ＧＰＳ技術(shù)　

利用衛星定位技術(shù)（ＧＰＳ）監測堤壩和巖土邊坡的表面變形.

⑤激光傳感技術(shù)　

由激光點(diǎn)光源（即發(fā)射點(diǎn)）發(fā)射的激光與激光探測儀（即接收端點(diǎn)）構成激光淮直線(xiàn),由發(fā)射的激光在波帶板及支架（測點(diǎn)）上觀(guān)測位移量.它可分大氣激光和真空激光準直,其中的真空激光準直除包括激光點(diǎn)光源、波帶板及其支架和激光探測儀,即發(fā)射點(diǎn)、測點(diǎn)和接收端點(diǎn)以外,還有真空管道.我國豐滿(mǎn)和太平哨水電站等大壩壩頂水平位移和垂直位移的10多年觀(guān)測資料表明,真空激光準直具有精度高、長(cháng)期穩定等優(yōu)點(diǎn).

2.1.2　數據采集裝置　

數據采集裝置將各類(lèi)傳感器測出的物理量（如電阻、電阻比、電容、電感和頻率等）轉化為數字量（如位移、滲壓、應變和溫度等）,即Ａ/Ｄ轉換,以便遠程輸送.當距離超過(guò)100ｍ以后,傳感器輸出的電量和頻率等信號,隨距離的增大急劇衰減,以至無(wú)法測出物理量,但數字量可遠距離輸送.因此,一般將幾十個(gè)傳感器按部位接入數據采集裝置,使傳感器觀(guān)測的物理量轉換為數字量.按監測方式不同,數據采集裝置可大致分為以下幾種類(lèi)型.

（1）自動(dòng)化數據采集裝置　

國內外自動(dòng)化數據采集裝置主要有,美國Geomation公司的2300系統、Sinco公司的ＩＤＡ系統;我國臺灣研華公司的ＡＤＡＭ4000和ＡＤＡＭ5000系統;南京電力自動(dòng)化設備廠(chǎng)的ＦＷＣ-1系統等.按結構的不同可歸納為總線(xiàn)型和集散型兩大類(lèi).

①總線(xiàn)型結構　

eomation公司的2370型、ＩＤＡ、ＡＤＡＭ4000、ＡＤＡＭ5000以及ＦＷＣ-1等系統均屬于總線(xiàn)型結構.以ＩＤＡ系統為例,其系統結構見(jiàn)圖2（ａ）,模塊箱的結構見(jiàn)圖2（ｂ）.圖中主機為工控機,中繼起聯(lián)接和中斷作用.

ＩＤＡ母線(xiàn)有二線(xiàn)信號、二線(xiàn)電源;Ａ1～Ａｎ是智能測量模塊,每個(gè)模塊可接8個(gè)傳感器;Ｂ1～Ｂｍ是智能傳感器.Ａ和Ｂ有解釋指令、多路傳輸、Ａ/Ｄ轉換和錯誤查詢(xún)等功能.同時(shí)具有自動(dòng)和人工測讀的兩種功能,并可防雷.

②集散型結構　

Geomation公司研制的2350型、2380型等系統屬集散型結構.其系統結構見(jiàn)圖3.

從圖3中可見(jiàn),ＮＭＳ為主機;ＮＲＵ起中繼和網(wǎng)點(diǎn)（即可轉成有線(xiàn)的調制信號）的作用;ＭＣＵ（3）是異地單元,也起中繼作用（距離近的可以不用）;ＭＣＵ（4）和ＭＣＵ（5）也是異地單元,但它能起無(wú)線(xiàn)電發(fā)射和接收作用;ＭＣＵ（6）～ＭＣＵ（Ｎ）是監測傳感器.

在這兩種型式中,總線(xiàn)型結構具有抗干擾能力強、可靠性高、現場(chǎng)調機方便和造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn).其中Geomation公司的2370型、ＩＤＡ等系統可接入電式和頻率式傳感器.

（2）人工或半自動(dòng)化數據采集裝置　人工或半自動(dòng)化數據采集儀可在現場(chǎng)測讀傳感器的測值,或用筆記本電腦采集.其中,差動(dòng)電阻式采集儀主要有ＳＱ-2型數字電橋、ＸＪ型數字式電阻比檢測儀、ＺＪ型數字式和ＰＳＭ-Ｒ型電阻比檢測儀等;鋼弦式采集儀主要有ＳＤＰ-3型鋼弦溫度測試儀和ＧＰＣ-1型袖珍式鋼弦頻率測定儀等.

2.2　數據管理系統

水利水電工程大壩可埋有幾百個(gè)、幾千個(gè)甚至上萬(wàn)個(gè)傳感器.如長(cháng)江三峽水利樞紐建筑物就埋設約一萬(wàn)多個(gè)傳感器,其采集數據每年達幾百萬(wàn)個(gè),并隨著(zhù)觀(guān)測年限的增加,數據將越來(lái)越多,對這些海量數據必須進(jìn)行科學(xué)有序地管理,以便為分析評價(jià)系統提供可靠的信息.數據管理系統的核心是數據管理軟件和應用軟件.

2.2.1　數據庫管理軟件平臺　

在大、中型水利水電工程中,目前常用的數據庫管理系統有Oracle,Sybase,Informix以及ＳＱＬServer等4大類(lèi).其中以Oracle和Sybase數據庫在中國應用最廣.而Sybase為單進(jìn)程、多線(xiàn)索結構,即通過(guò)單進(jìn)程的多重通路來(lái)同時(shí)服務(wù)于多用戶(hù),提高內存的有效使用率,便于優(yōu)先程序的查詢(xún).因此,Sybase數據庫無(wú)論在總體結構、功能和特性等方面都有較大優(yōu)勢.本文作者開(kāi)發(fā)和研制的7個(gè)大型水電工程的數據（或信息）管理及專(zhuān)家綜合評價(jià)系統,主要采用了Sybase數據管理系統.在小型水利水電工程中,目前常用的數據庫管理系統有DBase,Foxbase和Foxpro等.而Foxpro為用戶(hù)級數據庫系統,目前采用較多.

2.2.2　數據庫邏輯模型　

檢測的目的是分析評價(jià)工程的安全狀況.因此,根據分析評價(jià)的需要,數據庫的邏輯模型包括工程檔案、原始數據、整編數據和生成數據等4個(gè)分庫（見(jiàn)圖4）.

（1）工程檔案分庫　

該分庫管理工程概況以及與工程安全有關(guān)的設計、施工資料等.

（2）原始數據分庫　

管理監測資料的原始數據,包括物理量（電阻、電阻比、電感、電容、頻率等）和監測效應量（變形、揚壓力、滲流量、應力應變和溫度等）,并應保證原始數據的真實(shí)性.

（3）整編數據分庫　

依據有關(guān)標準和規范,對原始數據進(jìn)行誤差識別和轉換;按結構單元和監測項目進(jìn)行整編,包括測值統計表及其過(guò)程線(xiàn)圖,以及特征值（如最大值、最小值等）和環(huán)境量（如水位、氣溫、降雨、地下水位等）的統計等;對測值進(jìn)行初步分析,初步識別異常值以及復測;編制日報、月報和年報,其中,日報是刊錄測頻高（每日一次或數次）的自動(dòng)化監測系統的數據.

（4）生成數據分庫　

對監測資料分析和反分析的成果,結構和滲流分析和反分析的成果,以及與工程安全有關(guān)的設計、施工和運行的專(zhuān)家知識等進(jìn)行管理,為工程安全分析評價(jià)提供定性和定量的依據.主要包括大壩或各結構單元在各荷載組合工況下的應力和位移、壩體溫度場(chǎng)、壩體和壩基滲流場(chǎng)（等勢線(xiàn)和流線(xiàn)）;位移和揚壓力的力學(xué)規律計算值;各測點(diǎn)的統計模型,變形測點(diǎn)和空間位移場(chǎng)的確定性模型和混合模型;變形、應力和揚壓力的監控指標;歷次異?；螂U情的分析評價(jià)成果等.

2.2.3　應用軟件　

根據數據庫的邏輯模型,在數據庫的軟件平臺上,開(kāi)發(fā)和研制數據庫的應用軟件,主要包括:

（1）菜單編程　對數據庫的菜單和各個(gè)分庫的菜單等編制應用程序.可以采用下拉式或全屏幕式.

（2）原始數據管理的應用軟件　包括與采集系統相聯(lián)的通訊軟件;按結構單元和測控裝置將傳感器監測的物理量（電阻、電阻比、電感、電容和頻率等）或數字量（變形、滲壓、滲流量、應力應變和溫度等）編制成圖表的軟件.

（3）整編數據管理的應用軟件　包括誤差識別和處理程序;將物理量轉化為數字量（應變轉化為應力,以及測控裝置沒(méi)有轉換為數字量的物理量）;按結構單元,將數字量及其相應環(huán)境量編制整編成圖表的軟件;初分析軟件;編制日報、月報和年報的軟件等.

（4）生成數據管理的應用軟件　包括對監測資料分析和反分析成果、結構和滲流分析和反分析成果,以及有關(guān)專(zhuān)家知識等,并編制成相應圖表的軟件.

2.3　分析評價(jià)系統[3]

對水利水電工程監測和監控的目的是,依據監測資料和相應的專(zhuān)家知識,對工程的安全狀況作出綜合分析和評價(jià).因此,完整的現代測控系統必須包括分析評價(jià)系統.其功能是依據監測資料、結構、滲流等分析和反分析成果,以及與工程安全有關(guān)的設計、施工、運行管理、法規和規劃等專(zhuān)家知識,對監測資料進(jìn)行分析和評價(jià),從中尋找異常值或不安全因素,并對此進(jìn)行成因分析和輔助決策等.因此,分析評價(jià)系統應包括資料評價(jià)、綜合檢查分析、觀(guān)測檢查、物理成因分析、專(zhuān)家綜合診斷和輔助決策等部分,其結構和流程分別見(jiàn)圖5和圖6.

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2.3.1　資料評價(jià)　

應用時(shí)空分布、力學(xué)規律、監控模型、監控指標、日常巡查和關(guān)鍵問(wèn)題等6類(lèi)評判準則,對監測值進(jìn)行分析評判,從中識別異常值或不安全因素.

2.3.2　檢查分析　

對異常值或不安全因素,通過(guò)同一部位的同類(lèi)監測量、相關(guān)監測量和環(huán)境量的綜合分析（或相關(guān)分析）檢查,從中識別引起異常值或不安全因素的成因.如由觀(guān)測引起的,則進(jìn)入觀(guān)測檢查;是由結構和荷載引起的,則進(jìn)入物理成因分析.

2.3.3　觀(guān)測檢查　

對由觀(guān)測引起的異常測值,首先檢查觀(guān)測記錄,然后檢查采集系統.對觀(guān)測記錄錯誤的測值宜進(jìn)行刪除或修改;對監測采集系統引起的異常測值,在排除故障后重測并進(jìn)行修正.

2.3.4　物理成因分析　

對由結構和荷載引起的異常值或不安全因素,首先檢查環(huán)境量（或外因）有無(wú)產(chǎn)生特殊荷載工況.若有,則分析壩基異常（包括變形、穩定和應力等）成因,然后分析建筑物異常（變形、應力、裂縫等）成因,當穩定和強度滿(mǎn)足安全要求時(shí),則“異?！被颉安话踩蛩亍笔怯珊奢d引起的,為結構調整所致,所以屬基本正常.若無(wú)特殊荷載工況,則反分析壩基和壩體的計算模型和計算參數等;然后,正演分析監測量,若與實(shí)測值一致,則為計算條件改變而引起的;并復核壩基和壩體的穩定和強度,若滿(mǎn)足安全要求,則雖為結構引起,但尚屬基本正常;若穩定和強度不滿(mǎn)足安全要求,則為異?；螂U情,隨即進(jìn)入輔助決策.若分析不出物理成因,則進(jìn)入專(zhuān)家綜合診斷.

2.3.5　專(zhuān)家綜合診斷　

對異?；虿话踩蛩氐囊呻y雜癥,即難以分析成因的,進(jìn)行專(zhuān)家綜合診斷,包括對其影響因素和安全度的專(zhuān)家綜合評判.

2.3.6　輔助決策　

依據異?；螂U情的程度,首先提出報警級別,然后提出輔助決策的建議.其中報警級別分三級,一級為險情,二級為異常,三級為局部異常.輔助決策建議包括運行控制水位和補強加固處理措施的建議等.

2.3.7　支持庫群　

為了給以上分析評價(jià)提供定量依據,該系統還包括數據庫、方法庫、知識庫和圖庫等支持庫群.

（1）數據庫　主要管理監測資料及其分析和反分析成果,與工程安全有關(guān)的設計、施工和運行資料等.

（2）方法庫　依據安全分析評價(jià)需求,方法庫主要包括監測資料分析和反分析軟件包,結構和滲流分析軟件包,綜合分析和評價(jià)程序,以及輔助決策程序等.如本文作者給多座水利水電工程開(kāi)發(fā)的分析評價(jià)系統中,共設置40個(gè)程序.其中,監測資料分析和反分析軟件包有監測資料預處理、資料分析和反分析等22個(gè)程序;結構和滲流分析軟件包有規范法的應力和穩定分析,有限元靜力、動(dòng)力以及粘彈性和粘彈塑性分析等13個(gè)程序;綜合分析和評價(jià)包括影響因素和安全度評價(jià)等2個(gè)程序;輔助決策包括報警、洪水反調節等3個(gè)程序.從而,總體上能滿(mǎn)足安全分析和評價(jià)的定量分析需要.

（3）知識庫　包括專(zhuān)家語(yǔ)言的定量化知識,隱蔽薄弱部位的設計和施工的專(zhuān)家知識,歷次安全定期檢
查以及異?；虿话踩蛩氐姆治鲈u價(jià)成果等.

（4）圖　庫　包括圖形庫和圖像庫.其中,圖形庫包括分析和評價(jià)過(guò)程中的各類(lèi)圖表;圖像庫包括分析評價(jià)結論的多媒體演示等.

2.3.8　分析評價(jià)的人工智能技術(shù)　

為了實(shí)現分析評價(jià)的人工智能化,分析評價(jià)系統采用正向推理、反向推理、混合推理和元控制等4種技術(shù).其中,正向推理為已知問(wèn)題的事實(shí),在知識集中尋找匹配知識,反復循環(huán)直至找到有解結論;反向推理為已知或假設結構,從知識集中尋找匹配的解,反復循環(huán),直至找到匹配的解;混合推理為融合正向和反向推理的原理,有先正向后反向或先反向后正向;元控制是將元知識（即知識的知識）構成元知識庫,以求解問(wèn)題的目標.

2.4　計算機及通訊網(wǎng)絡(luò )技術(shù)

由于高新測控技術(shù)是將數據采集、信息管理和分析評價(jià)融匯在一起的龐大系統工程,必須在現代計算機及通訊網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的支持下才能實(shí)現.

2.4.1　計算機網(wǎng)絡(luò )拓撲結構　

常用的拓撲結構有總線(xiàn)形、星形和樹(shù)形等（見(jiàn)圖7）.其中,總線(xiàn)形結構為網(wǎng)絡(luò )所有結點(diǎn)連在通信總線(xiàn)上;星形結構為網(wǎng)絡(luò )所有結點(diǎn)連接在中心結點(diǎn)上,由中心結點(diǎn)負責數據處理和交換;樹(shù)形結構為自頂而下的層次化的擴展式結構,頂部結點(diǎn)為根結點(diǎn),連接2個(gè)以上結點(diǎn)的稱(chēng)為支節點(diǎn),以下為端結點(diǎn),以根結點(diǎn)為網(wǎng)絡(luò )核心、支結點(diǎn)為子網(wǎng)絡(luò )中心、端結點(diǎn)為面向用戶(hù)的桌面.

一般大中型水利水電工程結構單元（如壩段）較多、布置的測點(diǎn)也較多,宜用總線(xiàn)形;對省局（廳）或大網(wǎng)局,由于所屬水利水電工程較多,分布也廣,而需要由局中心控制時(shí),宜用星形結構,其中一個(gè)結點(diǎn)為一座水利水電工程;對特大型水利水電工程.如三峽工程,由于分項工程較多,宜用樹(shù)形結構（見(jiàn)圖8）.

2.4.2　計算機通訊網(wǎng)絡(luò )平臺　

單個(gè)的水利水電工程一般用局域網(wǎng),可采用高速光纖、載波或微波等網(wǎng)絡(luò )通訊.對省網(wǎng)局（廳）或大型水利水電工程需要有外部技術(shù)支持的,一般采用廣域網(wǎng),亦可采用以太網(wǎng)或Intranet網(wǎng)等.

2.4.3　計算機工作方式　

一般采用Ｃ/Ｓ（客戶(hù)機/服務(wù)器）方式.其中,服務(wù)器主要存儲監測數據以及與工程安全有關(guān)的設計和施工等資料,應該有強大的存儲和處理數據的功能;其型號和數量視工程規模、監測項目的多少,由需求分析確定,一般應有雙機或多機熱備份.客戶(hù)機主要面向用戶(hù)的分析評價(jià)和輔助決策等,可由多臺并行計算機完成.

3　結　語(yǔ)

（1）現代化測控技術(shù)應包括數據采集、管理和分析評價(jià)等功能,以及完成這些功能的計算機軟硬件環(huán)境和通訊網(wǎng)絡(luò )環(huán)境.

（2）數據采集包括傳感器和測控裝置,完成Ａ/Ｄ轉換,以便監測的數字量能遠距離輸送.

（3）信息管理系統具有對監測的原始數據采集和管理、整編和處理以及生成等功能,并對涉及工程安全的設計、施工資料進(jìn)行管理,以便為分析評價(jià)提供科學(xué)的信息.

（4）分析評價(jià)系統是對監測資料進(jìn)行分析評價(jià),從中識別異常值或不安全因素,并對其進(jìn)行成因分析和輔助決策.