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在社會進入到信息時代的今天,水利與人們的生產(chǎn)、生活密切相關,從國民經(jīng)濟的宏觀管理看,容錯冗余技術進行水利樞紐工程監(jiān)控，合理利用有限的資源，對提高全體人民的經(jīng)濟水平起著關鍵作用。

一、水利樞紐工程計算機監(jiān)控系統(tǒng)

為了確保水工建筑物的長期安全運行，根據(jù)地域、氣候、水文狀況的不同，利用計算機容錯冗余技術為此,在系統(tǒng)網(wǎng)絡構架范圍內(nèi),進行水量調(diào)度的決策和控制，有效解決水利樞紐工程中的監(jiān)控問題，并實現(xiàn)遠方及現(xiàn)地控制操作。一般來說，水利樞紐工程計算機監(jiān)控系統(tǒng)包括以下幾個大部分：中央調(diào)度控制中心、現(xiàn)場控制中心和現(xiàn)地控制單元。其中中央調(diào)度控制中心選用快速以太網(wǎng)，現(xiàn)場控制中心是一個相對獨立的子系統(tǒng)，現(xiàn)地控制元用于變電站電氣參數(shù)控制等。依照可靠,先進,實用,經(jīng)濟設計原則,系統(tǒng)管理控制軟件采用具有很強的靈活性。系統(tǒng)設計方案如下：樞紐管理處是實質(zhì)上的樞紐調(diào)度控制中心,為適應以后發(fā)展需要,系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲結構擬采用星型結構。中心網(wǎng)絡可分步實施，為適應以后發(fā)展需要,網(wǎng)絡平臺必須完備。集控室網(wǎng)絡作為管理處中心網(wǎng)絡延伸，并考慮網(wǎng)絡可靠性及可維護性。閘門監(jiān)控系統(tǒng)既可聯(lián)動,也可獨立控制，其主機采用性能優(yōu)良的HP工作站,實現(xiàn)計算機遠方控制和手動控制,PLC系統(tǒng)配置適當考慮一定余量,監(jiān)測與控制是本系統(tǒng)的重要組成部分。系統(tǒng)設計主要考慮以下幾個方面:儀器安裝位置及導線的匯集尋求最佳位置，從儀器埋設開始就必須積累相關觀測資料,選擇成熟可靠且專門用于安全監(jiān)測儀器設備，應在設備預算和選型時進行論證。

二、水利樞紐雙服務器容錯系統(tǒng)的設計

服務器可靠性是評價網(wǎng)絡系統(tǒng)的重要標準，雙機雙工系統(tǒng)中的兩臺計算機就水利樞紐工程的特點,可以進行分布處理或并行處理，糾錯效果明顯,通過系統(tǒng)重組、任務降級,方案是主機和備用機工作方式。方案是主機和備用機工作方式。雙機容錯系統(tǒng)能提高系統(tǒng)的可靠性,，采用SCsl接口和SCSI適配器。在各種磁盤接口中,SCsl是一種通用輸入輸出接口,無疑是使用最廣泛的一種接口。是處理機,外部設備之間連接的總線接口,具有在多個控制器或同一控制器支持下的多臺外部設備同時并行操作的斷開/重新連接及總線仲裁功能。具有異步和同步二種數(shù)據(jù)傳送方式,采用命令方式控制目標設備的工作,啟動設備和目標設備執(zhí)行的命令分為八組,一般均采用同步方式傳送數(shù)據(jù)信號,可進行高水平的邏輯操作,命令執(zhí)行完都將執(zhí)行結果向啟動設備回報，為更換外部設備提供了靈活的處理手段?？偩€共50腳,有八條雙向數(shù)據(jù)線,利用SCsl接口實現(xiàn)RAID的可行性，智能程度高、數(shù)據(jù)傳輸率適應面廣。可以將RAID設計在驅(qū)動者中，組成磁盤陣列系統(tǒng)要考慮各種應用的需要，模型建立的建立模型便于作性能分析，SCSI的硬件結構支持同步、異步、高速同步SCsl傳送，提供奇偶校驗電路;支持仲裁、斷開/重連、同步、高速同步協(xié)議;主機與SCsl設備之間傳送數(shù)據(jù),可以在所有信息傳送階段使用,可通過異步、同步、高速同步方式來實現(xiàn)。

三、水利樞紐容錯局域網(wǎng)的設計與實現(xiàn)

隨著局域網(wǎng)產(chǎn)品的日趨成熟與推廣,在整個計算機系統(tǒng)當中,分布式計算機系統(tǒng)由局域網(wǎng)將主機連接起來組成，共同處理任務,使它的處理能力大大提高。按照功能劃分為通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)。并因其性能價格比高而得到廣泛應用。出于對可靠性和實時性的考慮,開始容錯以太網(wǎng)的研究，保證了數(shù)據(jù)的可靠傳輸,其主要任務是處理網(wǎng)絡出錯,在每臺工作站上可以安裝兩塊網(wǎng)卡。在水利樞紐工程計算機監(jiān)控系統(tǒng)中,容錯以太網(wǎng)是高效率與高可靠性的服務,容錯以太網(wǎng)軟件的設計：使用UDP進行不可靠的數(shù)據(jù)報傳輸,采用窗口協(xié)議的處理方法。網(wǎng)絡出錯后的處理包括：設置網(wǎng)絡出錯標志位,由另一個網(wǎng)重新發(fā)送未收到確認的數(shù)據(jù)報,填充個網(wǎng)絡出錯報告報文,區(qū)分是網(wǎng)卡出錯還是總線出錯,向管理員報告網(wǎng)絡出錯信息。無論是硬件容錯還是軟件容錯,要硬件與軟件結合,錯誤定位準確、及時;能大大提高可靠性。

四、水利樞紐工程監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)濟評價

水利工程建設是除害興利的事業(yè),國民經(jīng)濟評價中水利樞紐工程監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)濟的效益是為國民經(jīng)濟做出的全部貢獻，考慮到資金的時間價值,要合理計算水利樞紐工程監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)濟效益,根據(jù)工程經(jīng)濟效益計算有關規(guī)范，主要目的是減免人民生命財產(chǎn)遭受洪災損失,應突出其國民經(jīng)濟評價的核心作用,將大大水利樞紐工程監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)濟評價提高標準，使其經(jīng)濟且具有一定的抗風險能力,提高水利樞紐工程監(jiān)控系統(tǒng)項目的競爭能力和生存力,減輕樞紐運行、管理和維護的費用負擔。

作者:田藝敬 單位:定州市水利局