大坝安全监测中的UC7420应用技术方案
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2020-12-13
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大坝安全监测中的大坝安全监测中的UC7420应用技术方案应用技术方案
着科学技术的发展，人们不断把目光投向水利综合自动化的实现，这一新课题已得到广泛的研究，少部分水库
综合自动化经过多年的研究和实践，其可靠性、灵活性、快速性已得到一致的认可。我国的中小型水库多数分
布在山区，并且绝大多数是土石坝，大坝失事的原因很多，涉及范围也很广，所以对大坝实现自动化已成为必
然的要求。 1 选择UC7420的原因 首先，从水库的环境出发，由于大坝的环境复杂性，山区的供电设施比较落
后，每逢雷雨天气，供电经常中断，还有大雪的天气也不例外，加上我国近几年都有电力供应紧张的时段，对
一些边远山区进行限电也时有发生。所以大坝安全监测系统因缺“粮”就失去了它应有的活力。 其次，从UC
着科学技术的发展，人们不断把目光投向水利综合自动化的实现，这一新课题已得到广泛的研究，少部分水库综合自动化经过
多年的研究和实践，其可靠性、灵活性、快速性已得到一致的认可。我国的中小型水库多数分布在山区，并且绝大多数是土石
坝，大坝失事的原因很多，涉及范围也很广，所以对大坝实现自动化已成为必然的要求。
1 选择UC7420的原因
首先，从水库的环境出发，由于大坝的环境复杂性，山区的供电设施比较落后，每逢雷雨天气，供电经常中断，还有大雪的天
气也不例外，加上我国近几年都有电力供应紧张的时段，对一些边远山区进行限电也时有发生。所以大坝安全监测系统因
缺“粮”就失去了它应有的活力。
其次，从UC7420的功能来说，Moxa UC一7420采用IntellXP-422 XScak CPU，这款处理器是专门为网络应用而设计的，所
以它非常适合处理网络传输。系统整体消耗电源非常低，只有12 W，UC74120已经预装Linux，这意味着用户在开发上可以省
出大量的时间和精力，而不必再费力的选择操作系统。总之，路由器的制造者可以用UC7420作为平台很快的开发出路由应
用。另一个重点是安全，特别是当路由器把数据包从internet转发到内部局域网时。为了解决这个问题，UC7420支持用IP
TabIe来架设防火墙，还有OpenSSL、OpenVPN、openSSH和IPSec。此外，硬件加密为更安全的通信打下良好的基础。
UC74120带有2个支持PPPoE的网口，自带的RS232口可以对UC7420进行远程配置和当网络断掉时可以通过它进行配置和监
视。UC7420主要的功能之一就是可编程性，可以用C语言来编写特制的机器操作程序。例如，UC可以编程用于监测采集水库
的各种重要数据。另外，UC7420的无风扇、无硬盘设计，可提供更长的不间断工作时间，CF卡插槽可以扩展到干兆级存储空
间，可编程能力给用户提供无限可能。
2 UC7420在大坝安全监测中的具体应用
2.1 大坝安全监测系统的简介
大坝安全监测系统主要分为两部分：一是监控系统，二是管理系统。监控系统包括：自动数据采集、离线分析、参数设置、数
据存储和数据查询等。管理系统主要包括：查询分析、二次处理、防洪调度、水情预报和报表输出等。UC7420在大坝安全监
测系统中主要是取代了监控系统中的数据采集子系统，其所采集的数据主要有：大坝测压管水位、坝体渗流量、库水位、雨
量、大坝温度等。
大坝安全监测系统要求其反映出大坝现状情况。为确保数据采集不会因为停电，而使PC不能采集数据(数据丢失)，失去监测功
能，利用UC7420嵌入式计算机，单独蓄电池供电，即使现场因故停电，UC7420数据采集子系统也依然可以发挥它本有的功
能，并且让采集回来的数据暂时存放在UC7420上，待PC机取数。
2.2系统总体结构图
下面以江西分宜县彰湖水库大坝安全监测系统为例，来说明UC在大坝安全监测中的具体应用，水库有主坝与副坝，结构如图l
所示。
图1中，离线管理机通过COMl发送取数据指令到UC7420(主坝)，当UC7420收到取数据指令时，立即将存放在自身的数据全
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