工程概况

太平哨水电站位于浑江下游，辽宁省宽甸县境内，是浑江干流上第三座梯级电站。太平哨电站大坝为混凝土重力坝，坝长556米，最大坝高44米，大坝共有36个坝段，总库容2.09亿立方米。

大坝是否能够安全运行之间关系到电厂的运行和上下游任命生命财产安全。为了正确了解坝基上的扬压力，以便及时发现和采取补救措施防止大坝遭受意外事故，必须长期连续观测大坝扬压力。

大坝扬压力测点共83个，基本上均匀分布在观测廊道和灌浆廊道内。系统在每个测孔都安装了一个ITW-2201智能扬压力传感器，这些传感器都连接到一条横贯廊道的现场总线上，与其它观测设备共享总线。ITW-2201智能扬压力传感器内含Neuron芯片和12位A/D转换器，直接将压力信号转换成数字信号，并通过LonTalk网络协议将测量结果传送到上位机。

上位机上安装了PCLTA适配器，运行大坝安全监测软件。可以完成对大坝内部温度和应力状况的全面监测。

为什么要采用LonWorks技术

大坝观测自动化技术已经由20年的历史了。目前国内应用中有两种解决方案，一种是采用美国GEOCON公司的产品，另一种是采用国内的仿制产品。两种方法都在大坝廊道的适当地点安装若干个多功能测量单元MCU，每个MCU采用总线结构，可以安装扩展板，用于完成内部观测、扬压力等多种大坝观测仪器的测量自动化工作。MCU和上位机之间采用通讯方式相连，一般由上位机采用轮询方式轮流向各个MCU发出指令，进行测量工作。

GEOCON公司产品采用FSK方式通讯，国内产品大多采用RS-485方式。这种方式存在的主要问题是MCU价格较高，结构复杂，一旦损坏对系统影响较大。同时各个厂家之间的产品不兼容，系统维护比较困难。同时由于扬压力测点平均分布在大坝内部，若仅仅安装若干个MCU，那么还需要铺设大量电缆，安装和维护也比较复杂。

采用LonWorks技术实现的大坝扬压力自动化观测系统可以彻底解决这些问题。由于LonWorks强大的通讯能力和低成本的实现，现在可以在每个测点都安装具备Neuron芯片的扬压力传感器，传感器通过设在廊道内的LonWorks总线连接起来。这样一来，只需要铺设一条通讯电缆，节约了大量电缆。减少了观测系统的中间环节，使安装、维护更加简单，增强了系统的可靠性和容错性。

特点与难点

安装极为简便。直接在各个测点安装扬压力传感器，连上电源和通讯电缆就可以正常工作。

易于维护。如果出现故障只需要更换损坏的传感器就行。

可扩展性好。预留了与内部观测、垂线、倾斜、双标、漏水等观测设备的接口，可以进一步直接构成大坝安全监测系统。具有与其它设备共享总线的能力。

效果

系统于1998年10月投入运行。经过一年时间的运行实践证明，系统具有测量准确，结构简单，安装维护简便，可靠性高的特点。节省了大量人力，并提高了观测质量，缩短了观测时间。

实施单位

系统由沈阳海智水电新技术研究所承担研制和安装调试任务。采用了沈阳富瑞龙天科技有限公司生产的CBN-2202智能扬压力传感器。