堤坝渗漏的实时监测报警广播系统的研究

沈阳郅源计算机科技发展有限公司 张振富，张家榕

一、系统结构

系统由多个监控点和一个中央服务器组成，它包括电源、数据采集、主控器、中央服务器、通讯部分、手机电子地图APP。每个主控器连接相邻的两个监控点（距离视坝体材料、拾音器灵敏度而定），在移动互联网覆盖区域，中央服务器和主控器通过互联网连接（如图1）。在移动互联网盲区，系统结构如图2。系统也可在有线互联网下设计。

图1 系统结构图

图2 系统结构图

二、中央控制服务器

可选择当下主流服务器，安装win7加IIS7或以上版本的操作系统或win server 2008应用软件，其结构图如图3。用C、SQL SERVER、JS、PHP、Java 等语言编写。软件流程图如图4。每当收到主控器报警信息时，接收相邻两个监控点的采集信号，进行相关（傅里叶变换）运算，进而得到渗漏点的位置。一旦确定坝体有渗漏发生，需要启动相应预案，利用互联网和移动互联网即手机APP，通知相关部门及人员。在手机APP中有渗漏发生地的电子地图，灾情通告，及应采取的预案。

图3 中央控制服务器

图4 中央服务器软件流程图

三、主控器

S 5pv210作为一种嵌入式微处理器配合其它几个模块可担当此任，控制器结构图如图5，其任务就是负责对上与中央控制服务器通讯，查询接收两个数据采集控制器的数据，对两路信号数据滤波(滤掉正常情况下的信号数据)并加以相关运算，如运算结果是相关，得到两路信号的时间差△t，为提高计算精度，将两路信号数据上传。软件流程图如图6。

图 5 主控器

图6 主控器软件流程图

距离一个监测点的距离s1=(s+v△t)/2(s:两监测点距离；v:声音在此距离间坝体材料内的传播速度，需要标定)。

四、数据采集控制器

传感器的选择至关重要，高性能拾音器，带防水外壳，能测出拾音器处的超细微振动，系高敏感元件。经电荷放大器、滤波器、A/D模数转换器通过cpu(STC 89s58)的控制定时采集。控制器结构图如图7，软件流程图如图8.

图7 数据采集器结构图

图8 数据采集器软件流程图

五、结束语

相信随着此系统的应用及其监测方法在其它行业的应用，堤防渗漏所来的危害将越来越少，所产生的经济效益和社会效益剧增，人们的生活环境更加安全，安全意识显著增强，技术也会更加进一步完善，必将为国家安全及人们的生命财产安全作出更大的贡献。