堤壩滲漏的實時監測報警廣播系統的研究

沈陽郅源計算機科技發展有限公司 張振富，張家榕

一、系統結構

系統由多個監控點和一個中央服務器組成，它包括電源、數據采集、主控器、中央服務器、通訊部分、手機電子地圖APP。每個主控器連接相鄰的兩個監控點（距離視壩體材料、拾音器靈敏度而定），在移動互聯網覆蓋區域，中央服務器和主控器通過互聯網連接（如圖1）。在移動互聯網盲區，系統結構如圖2。系統也可在有線互聯網下設計。

圖1 系統結構圖

圖2 系統結構圖

二、中央控制服務器

可選擇當下主流服務器，安裝win7加IIS7或以上版本的操作系統或win server 2008應用軟件，其結構圖如圖3。用C、SQL SERVER、JS、PHP、Java 等語言編寫。軟件流程圖如圖4。每當收到主控器報警信息時，接收相鄰兩個監控點的采集信號，進行相關（傅里葉變換）運算，進而得到滲漏點的位置。一旦確定壩體有滲漏發生，需要啟動相應預案，利用互聯網和移動互聯網即手機APP，通知相關部門及人員。在手機APP中有滲漏發生地的電子地圖，災情通告，及應采取的預案。

圖3 中央控制服務器

圖4 中央服務器軟件流程圖

三、主控器

S 5pv210作為一種嵌入式微處理器配合其它幾個模塊可擔當此任，控制器結構圖如圖5，其任務就是負責對上與中央控制服務器通訊，查詢接收兩個數據采集控制器的數據，對兩路信號數據濾波(濾掉正常情況下的信號數據)并加以相關運算，如運算結果是相關，得到兩路信號的時間差△t，為提高計算精度，將兩路信號數據上傳。軟件流程圖如圖6。

圖 5 主控器

圖6 主控器軟件流程圖

距離一個監測點的距離s1=(s+v△t)/2(s:兩監測點距離；v:聲音在此距離間壩體材料內的傳播速度，需要標定)。

四、數據采集控制器

傳感器的選擇至關重要，高性能拾音器，帶防水外殼，能測出拾音器處的超細微振動，系高敏感元件。經電荷放大器、濾波器、A/D模數轉換器通過cpu(STC 89s58)的控制定時采集。控制器結構圖如圖7，軟件流程圖如圖8.

圖7 數據采集器結構圖

圖8 數據采集器軟件流程圖

五、結束語

相信隨著此系統的應用及其監測方法在其它行業的應用，堤防滲漏所來的危害將越來越少，所產生的經濟效益和社會效益劇增，人們的生活環境更加安全，安全意識顯著增強，技術也會更加進一步完善，必將為國家安全及人們的生命財產安全作出更大的貢獻。