流域级大坝安全远程监测网络数据采集系统的设计与开发

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流域级大坝安全远程监测技术是网络安全监测领域的热门课题和发展趋势。采用先进的网络技术将流域内各个大坝进行统一集中管理,可显著提高大坝安全监测数据上报的实时性和可靠性,最大限度的减少因人为误操作、数据上报不及时和分散管理方式等原因而造成的大坝安全隐患。本课题正是针对这一问题,开发了流域级大坝远程监测网络系统,本文着重研究了课题网络中的数据采集系统,其主要内容如下:(1)论述了国内外大坝安全监测技术的研究现状及其发展趋势,指出了我国大坝安全监测领域所面临的问题。(2)根据流域级大坝安全监测网络的需求分析和设计要求,设计了流域级大坝安全网络的总体结构,给出了流域级大坝安全监测网络的结构分布图,阐述了各级大坝监测系统的网络结构及其功能,设计了基于网络数据服务的信息平台,并针对网络安全问题给出了相应的技术措施。(3)根据数据采集系统的功能需求和技术性能要求,对流域级大坝安全监测网络远程数据采集系统进行了总体设计。建立了数据采集系统的关系型数据库,并采用了XML语言对系统数据进行描述;论述了如何采用Socket实现基于TCP协议的网络通信;自定义了应用层通信协议,并给出了通信双方在数据采集过程中的详细流程图;研究了野值分析算法在数据采集系统中的应用。(4)采用.NET平台下的组件技术开发了流域级远程数据采集系统的通信组件和各功能模块组件;实现了在.NET平台下应用ADO.NET技术对实时数据库的访问,给出了在数据库访问中的性能优化措施。本课题开发的流域级大坝安全远程监测网络的数据采集系统,实现了流域大坝安全监测中心对流域中各大坝的远程监控、远程数据采集和数据存储,为进一步分析流域中各大坝的安全状态提供了可靠的数据基础。并且,该安全监测网络实现方案亦可应用于其他远程监控系统的网络化改造。
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