大坝测压管水位监测系统设计.pdf

第35卷第7期
人民黄河
Vol. 35. No. 7
2013年7月
YELLOW RIVER
Jul.,2013
利水电程
大坝测压管水位监测系统设计
王林生,曹建生,王风燕,毕新熙2
(1.河南工业职业技术学院,河南南阳4730002.河南天冠燃料乙醇有限公司,河南南阳473000
摘要:结合单片机技术和数字化监测技术,提出了采用数字化监测技求,将水位直接转换为脉冲数字信号,根据单片机
脉冲的数量计算测压管水位的大坝测压管水位监测系统。该系统采用单片机作为管ロ分机的主控元器件,使系统的自
动化程度、可靠性大大提高。采用以软件代替硬件的办法,使线路大大简化,造价较其他类型监测仪器低。采用水位
数字脉冲转换器,直接将测压管水位转换为数字脉冲信号,増强了系统的抗干扰能力,提高了监测精度。
关键词;大坝安全监测;测压管;水位监测;单片机;脉冲信号
中图分类号:TP2745;TV698.1文献标志码:Adoi:10.3969/j,is.10001379.2013.07.035
Design of Monitoring System on Water Level in the Dam s Piezometric Tube
WANG Lin-sheng, CAO Jian-sheng, WANG Feng-yan, BI Xin-x
(1. Henan Polytechnic Institute, Nanyang 473000, China 2 Henan Tianguan Fule Alcohol Co. Ltd, Nanyang 473000, China)
Abstract: The water level change of piezometric tube in the reservoir dam can reflect its interal structure. Combining the chip technology and di-
ital monitoring technology, this paper put forward the monitoring system on water level in the dams piezometric tbe by using digital monitoring
technology to converting the water level into pulse digital signal irect, and calculated the water level of piezometric tul aoling lo Ihe number
of single pulse in the SCM(Single-chip microcomputer T e pro ram mmves the degree of au omation and reliability for the s stem greatly by u-
sing a micon ler as he main ments of the nozzle extension, makes the stem cheaper than other types of monitoring instruments y using
software instead of hardware to simplify the line, strengthens anti jamming capability and improves the monitoring accuracy for the system by using
water level digital pulse converter to convert the piezometric level into pulse signal directly.
Key words: dam safe monitoring; piezometric tube; water level monitoring; SCM; pulse signal
对水库大坝进行安全监测可以为评价大坝安全状况提供制整个系統的工作,分机安装于每个测压管管口部位。分机不
依据,在发生险情时还可以发布警报减免事故损失。水库大坝仅可以通过鍵盘接口接上小键盘独立工作,对水位进行监测
测压管水位的变化能反映大坝内部是否存在缺陷,因此测压管等°”,还可以通过串行接口接到通信主机上,在上位机的控
水位测量数据的准确与否直接关系大坝监控质量的好坏。因制下进行工作,并将监测的数据通过异步串行接日RS-48传
此,许多单位采用不同方法研究了多种监测仪器,如激光式、声送给通信主机。上位机对各分机传来的数据进行处理。
波式、电容式、压力传感器式的监测仪器,但目前仍没有一种仪1.1监测仪工作原理
器投入大范围应用,其原因是价格昂贵(激光式)、精度差(声
监测探头系在一根均匀地绕在滚筒上的高强度金属导线
波式、电容式)、工作不稳定及可靠性差(压力传感器式)上,金属导线的另一端连接监测电路。步进电机驱动滚筒正转
等1-2。国内外所设计的大坝测压管监测仪器基本上是针对
或反转,以带动探头上升或下降。平时探头处于測压管管口部
大型甚至超大型水库的,这类水库周围环境相对稳定,而我国
位,需要监测水位时,单片机控制步进电机正转,步进电机带动
中小型水库居多且环境多样化,这些仪器应用于中小型水库有滚筒正转,探头下降。单片机每发1个脉冲,步进电机转过
以下问题:一方面受环境因素等限制,监测仪器不能完全发挥个步距角,探头下降1个脉冲当量(0.5mm)。当探头下降接
自己的优势;另ー方面仪器的日常维护费用大,势必会増加水
触到水面时,监测电路输出的高电平变为低电平。单片机监测
库运行的负担。
到监测电路的输出变为低电平时,控制步进电机停止转动。单
1大坝测压管水位監测仪设计
收稿日期:2012-1-19
基金项目:河南省青年骨千师资助计划项目(20116GS-249);南阳市科技
通过对冢岗庙、鸭河水库的实地调査,结合单片机技术和
发屐计划项目(2008CC028)。
作者简介:王林生(1981-),男,讲师,河南南阳人,硕士研究生,研究方向为电
数字化监测技术,提出采用二级分布式结构,即由上位机和分
子技术及信息科学
机组成3的大坝测压管水位监测系统。上位机利用电脑控
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