我國已建堤壩約8.3萬多座，壩高15ｍ以上的約1.86萬座；堤防長約25萬多ｋｍ，其中，大江大河上的重要堤防6.57萬ｋｍ。這些水利水電工程在防洪、發電、灌溉、供水和航運等方面，發揮了巨大的社會效益和經濟效益，是我國國民經濟的重要基礎設施。然而，由于工作和運行條件極其復雜，并隨著時間的增長，堤壩的病害和老化日趨嚴重。據不完全統計[1],在3100座大、中型水庫大壩中，病險大壩有1248座；8萬多座小型水庫中，病險壩約占36%,堤防的安全狀況也相當嚴峻。隨著西部大開發和西電東送戰略目標的逐步實施，高壩大庫也越來越多，工程的安全重要性顯得越來越突出。并且，大中型水利水電工程規模大、投資多，造價高，少則幾億、幾十億元，多則幾百億元，甚至上千億元。

國內外大量工程實踐表明，對水利水電工程進行全面的監測和監控，是保證工程安全運行的重要措施之一。同時，將監測和監控的資料及時反饋給設計、施工和運行管理部門，又可為提高水利水電工程的設計及運行管理水平提供可靠的科學依據。

1高新測控技術的基本要素及其功能

現代化的測控技術,應該具有采集數據、科學管理數據，及時或實時對水利水電工程的安全狀況作出分析和評價，并對其異常或險情作出輔助決策等功能。因此，高新測控技術的基本要素包括數據采集系統、數據管理系統和分析評價系統及其計算機通訊網絡支撐等（見圖1）。

1.1數據采集系統

數據采集通常有兩種解釋：一種是指盤點機、掌上電腦等終端電腦設備；另外一種是指網絡數據采集用的軟件 。數據采集系統包括了：可視化的報表定義、審核關系的定義、報表的審批和發布、數據填報、數據預處理、數據評審、綜合查詢統計等功能模塊。通過信息采集網絡化和數字化，擴大數據采集的覆蓋范圍，提高審核工作的全面性、及時性和準確性；最終實現相關業務工作管理現代化、程序規范化、決策科學化，服務網絡化。

通過測控單元（ＭＣＵ）自動采集、筆記本電腦現場采集或人工觀測埋入壩體或安裝的傳感器采集的監測效應量（大壩的變形、滲流、應力應變和溫度等）和影響量（水位、氣溫、降雨和地震等），并輸入計算機的數據庫。其中，自動化數據采集系統可以實現實時采集，半自動化和人工采集為定期采集。因此，自動化采集數據一般是對水利水電工程關鍵部位（或壩段）主要監測量（變形和滲流等）的采集。

MCU（Micro Control Unit）中文名稱為微控制單元，又稱單片微型計算機（Single Chip Microcomputer）或者單片機，是指隨著大規模集成電路的出現及其發展，將計算機的CPU、RAM、ROM、定時計數器和多種I/O接口集成在一片芯片上，形成芯片級的計算機，為不同的應用場合做不同組合控制。MCU按其存儲器類型可分為無片內ROM型和帶片內ROM型兩種。對于無片內ROM型的芯片，必須外接EPROM才能應用（典型芯片為8031）。帶片內ROM型的芯片又分為片內EPROM型（典型芯片為87C51）、MASK片內掩模ROM型（典型芯片為8051）、片內FLASH型（典型芯片為89C51）等類型，一些公司還推出帶有片內一次性可編程ROM的芯片。MASKROM的MCU價格便宜，但程序在出廠時已經固化，適合程序固定不變的應用場合；FALSHROM的MCU程序可以反復擦寫，靈活性很強，但價格較高，適合對價格不敏感的應用場合或做開發用途；OTPROM的MCU價格介于前兩者之間，同時又擁有一次性可編程能力，適合既要求一定靈活性，又要求低成本的應用場合，尤其是功能不斷翻新、需要迅速量產的電子產品。

1.2數據管理系統。

由數據采集系統采集的數據進入計算機數據庫后，由數據管理系統對其進行科學有序的管理。包括將電容、電感、電阻、電壓、頻率等轉換為位移、揚壓力、滲流量、應力應變、裂縫開合度以及溫度等，及它們的誤差識別和處理，并將監測量按有關監測規范進行整編和初分析；編制月報和年報等。

揚壓力 uplift pressure ：建筑學術語，指建筑物及其地基內的滲水，對某一水平計算截面的浮托力與滲透壓力之和。危害：揚壓力是一個鉛直向上的力，它減小了重力壩作用在地基上的有效壓力，從而降低了壩底的抗滑力。同時，壩體內也產生揚壓力，從而影響了壩體內的應力分布。減小揚壓力的措施：為了減小壩底揚壓力，提高壩的穩定性，通常采用壩基防滲帷幕以減少滲透途徑，消耗壩底的滲透水頭，并在防滲帷幕后設排水孔幕，以釋放剩余水頭。為了減小壩體內的揚壓力，通常將壩體上游壩面3～5m范圍內的材料的防滲性能提高，以形成防滲層，在防滲層后面再設置排水管。

1.3分析評價系統

分析評價系統根據監測到的數據，進行觀測資料的分析和反分析，結構和滲流正、反分析，建立各類監控模型和擬定監控技術指標等；將收集到的工程設計、施工、運行管理、有關法規和規范等方面的專家知識進行編輯，構成分析、評價、輔助決策等方面的知識庫和推理分析知識。

現簡述幾種傳感器的主要工作原理及其應用情況

（1）差動電阻式傳感器:差動電阻式傳感器是美國加州加利福利嚴大學的卡爾遜教授在1932年研制成功的。因此，又習慣被稱為卡爾遜式儀器。這種儀器利用張緊在儀器內部的彈性鋼絲作為傳感器元件將儀器受到的物理量轉變為模擬量，所以國外也稱這種傳感器為彈性鋼絲式（Elastic Wire）儀器。在儀器內部采用兩根特殊固定方式的鋼絲，鋼絲經過預拉，張緊支桿上，如圖1所示。當儀器受到外界的拉壓變形時，一根鋼絲受拉，其電阻增加。另一根鋼絲受壓，其電阻減少。測量兩根鋼絲電阻的比值，就可以求得儀器的變形量。這樣的結構設計，使兩根鋼絲的電阻在受變形時差動變化，目的是提高儀器對變形的靈敏度，并且使變形引起的電阻變化不影響溫度的測量。

我國南京電力自動化設備廠從20世紀50年代開始，已研制出幾十萬支差動電阻式傳感器，并應用于大量的水利水電工程中，取得了成功經驗。

（2）振弦式傳感器:由前蘇聯的達維金可夫發明。以拉緊的金屬弦作為敏感元件的諧振式傳感器。當弦的長度確定之后，其固有振動頻率的變化量即可表征弦所受拉力的大小，通過相應的測量電路，就可得到與拉力成一定關系的電信號。振弦的固有振動頻率f與拉力T的關系為，式中l為振弦的長度，ρ為單位弦長的質量。振弦的材料與質量直接影響傳感器的精度、靈敏度和穩定性。鎢絲的性能穩定、硬度、熔點和抗拉強度都很高，是常用的振弦材料。此外，還可用提琴弦、高強度鋼絲、鈦絲等作為振弦材料。振弦式傳感器由振弦、磁鐵、夾緊裝置和受力機構組成。振弦一端固定、一端連接在受力機構上。利用不同的受力機構可做成測壓力、扭矩或加速度等的各種振弦式傳感器。

加拿大的Rocktest公司，美國的Sinco,Geokon公司等生產的振弦式傳感器性能良好，其中真空式為最佳。近幾十年來，我國較多的工程應用了這種傳感器。

（3）差動電容式傳感器:由我國南京電力自動化研究院研制。其工作原理是，將垂線或引張線穿過由4塊組成矩形的電容極板中，當測線發生位移時，電容極板的電容產生變化，從而測出位移量。差動電容傳感器：對于環境干擾，靜電引力有一定的補償作用，還能改善特性曲線的線性度。

該傳感器經過20多年的完善，其精度和長期穩定性等均有較大提高，已在不少水利水電工程中應用。

（4）差動電感式傳感器:首先由原法國的Telemac公司研制。其工作原理是，當高頻交變電流通過垂線坐標儀時，在周圍產生交變磁場，接收點的磁感應強度與導線距離成反比；當垂線產生位移時，接收點測得的感應電勢發生變化，其變化量的大小反映位移量的大小。差動電感傳感器：對于環境干擾，電磁吸引力有一定的補償作用，還能改善特性曲線的線性度。

該傳感器在我國龍羊峽等水利水電工程中得到成功應用。我國有關廠家也仿制了這類傳感器。

（5）步進馬達式傳感器:由原法國Telemac和意大利ＩＳＭＳ公司研制。其工作原理是，由步進電機驅動光電探頭，探頭中的光照準器先后對準基準桿和垂線鋼絲，然后返回原點，在此過程中，測量電路記錄探頭前進及返回基準點和垂線鋼絲的脈沖數，經計算得到位移量。

該傳感器的機械部件較多，易出現故障，其長期穩定性也不易保證。我國有關廠家也仿制了這類傳感器，在實際工程應用中的故障率較高。

（6）CCD傳感器:由河海大學結合國家三峽工程重大基金項目研制。荷藕合器件圖像傳感器CCD（Charge Coupled Device），它使用一種高感光度的半導體材料制成，能把光線轉變成電荷，通過模數轉換器芯片轉換成數字信號，數字信號經過壓縮以后由相機內部的閃速存儲器或內置硬盤卡保存，因而可以輕而易舉地把數據傳輸給計算機，并借助于計算機的處理手段，根據需要和想像來修改圖像。CCD傳感器是一種新型光電轉換器件，它能存儲由光產生的信號電荷。當對它施加特定時序的脈沖時，其存儲的信號電荷便可在CCD內作定向傳輸而實現自掃描。它主要由光敏單元、輸入結構和輸出結構等組成。它具有光電轉換、信息存貯和延時等功能，而且集成度高、功耗小，已經在攝像、信號處理和存貯3大領域中得到廣泛的應用，尤其是在圖像傳感器應用方面取得令 CCD傳感器

人矚目的發展。CCD有面陣和線陣之分，面陣是把CCD像素排成1個平面的器件；而線陣是把CCD像素排成1直線的器件。由于在軍事領域主要用的是面陣CCD，因此這里主要介紹面陣CCD。

該傳感器技術先進，精度和可靠性高，在上標和響洪甸等水利水電工程中得到應用。

（7）其它新穎傳感技術

①光纖傳感技術 是20世紀70年代伴隨光纖通信技術的發展而迅速發展起來的，以光波為載體，光纖為媒質，感知和傳輸外界被測量信號的新型傳感技術。作為被測量信號載體的光波和作為光波傳播媒質的光纖，具有一系列獨特的、其他載體和媒質難以相比的優點。光波不怕電磁干擾，易為各種光探測器件接收，可方便的進行光電或電光轉換，易與高度發展的現代電子裝置和計算機相匹配。它能使感受到的各種物理量而計算出監測量，以及傳送感受的信息通訊。目前，應用于光纖傳感的監測量主要是裂縫，應力應變尚需進一步研究。應用信息通訊較為廣泛，且安全可靠。

②ＣＴ技術意稱計算機層析成像。它指的是在不破壞物體結構的前提下，根據物體周邊所獲取的某種物理量（如波速、Ｘ線光強）的一維投影數據，應用數學方法，通過計算機處理，重構物體特定層面的二維圖像及其由此重構的三維圖像；從而定量描述物體內部材料分布和缺陷。該技術將成為工程結構物內部隱患監測和老化評估的一種重要手段，在國內外得到應用，我國豐滿水電站等工程中也得到成功應用。

③滲流熱技術依據滲流場與溫度場同時滿足擴散方程及其初始和邊界條件的原理，利用埋設的溫度計測值分析滲流場的分布及其異常部位。

④ＧＰＳ技術利用衛星定位技術（ＧＰＳ）監測堤壩和巖土邊坡的表面變形。

⑤激光傳感技術由激光點光源（即發射點）發射的激光與激光探測儀（即接收端點）構成激光淮直線，由發射的激光在波帶板及支架（測點）上觀測位移量。它可分大氣激光和真空激光準直，其中的真空激光準直除包括激光點光源、波帶板及其支架和激光探測儀，即發射點、測點和接收端點以外，還有真空管道。

2.1.2數據采集裝置數據采集裝置將各類傳感器測出的物理量（如電阻、電阻比、電容、電感和頻率等）轉化為數字量（如位移、滲壓、應變和溫度等），即Ａ/Ｄ轉換，以便遠程輸送。當距離超過100ｍ以后，傳感器輸出的電量和頻率等信號，隨距離的增大急劇衰減，以至無法測出物理量，但數字量可遠距離輸送。因此，一般將幾十個傳感器按部位接入數據采集裝置，使傳感器觀測的物理量轉換為數字量。按監測方式不同，數據采集裝置可大致分為以下幾種類型。

（1）自動化數據采集裝置國內外自動化數據采集裝置主要有，美國Geomation公司的2300系統、Sinco公司的ＩＤＡ系統；我國***研華公司的ＡＤＡＭ4000和ＡＤＡＭ5000系統；南京電力自動化設備廠的ＦＷＣ-1系統等。按結構的不同可歸納為總線型和集散型兩大類。

①總線型結構Geomation公司的2370型、ＩＤＡ、ＡＤＡＭ4000、ＡＤＡＭ5000以及ＦＷＣ-1等系統均屬于總線型結構。以ＩＤＡ系統為例，其系統結構見圖2（ａ），模塊箱的結構見圖2（ｂ）。圖中主機為工控機，中繼起聯接和中斷作用。

ＩＤＡ母線有二線信號、二線電源；Ａ1～Ａｎ是智能測量模塊，每個模塊可接8個傳感器；Ｂ1～Ｂｍ是智能傳感器。Ａ和Ｂ有解釋指令、多路傳輸、Ａ/Ｄ轉換和錯誤查詢等功能。同時具有自動和人工測讀的兩種功能，并可防雷。

②集散型結構Geomation公司研制的2350型、2380型等系統屬集散型結構。其系統結構見圖3.

從圖3中可見，ＮＭＳ為主機；ＮＲＵ起中繼和網點（即可轉成有線的調制信號）的作用；ＭＣＵ（3）是異地單元，也起中繼作用（距離近的可以不用）；ＭＣＵ（4）和ＭＣＵ（5）也是異地單元，但它能起無線電發射和接收作用；ＭＣＵ（6）～ＭＣＵ（Ｎ）是監測傳感器。

在這兩種型式中，總線型結構具有抗干擾能力強、可靠性高、現場調機方便和造價低等優點。其中Geomation公司的2370型、ＩＤＡ等系統可接入電式和頻率式傳感器。

（2）人工或半自動化數據采集裝置人工或半自動化數據采集儀可在現場測讀傳感器的測值，或用筆記

本電腦采集。其中，差動電阻式采集儀主要有ＳＱ-2型數字電橋、ＸＪ型數字式電阻比檢測儀、ＺＪ型數字式和ＰＳＭ-Ｒ型電阻比檢測儀等；鋼弦式采集儀主要有ＳＤＰ-3型鋼弦溫度測試儀和ＧＰＣ-1型袖珍式鋼弦頻率測定儀等。

2.2數據管理系統

水利水電工程大壩可埋有幾百個、幾千個甚至上萬個傳感器。如長江三峽水利樞紐建筑物就埋設約一萬多個傳感器，其采集數據每年達幾百萬個，并隨著觀測年限的增加，數據將越來越多，對這些海量數據必須進行科學有序地管理，以便為分析評價系統提供可靠的信息。數據管理系統的核心是數據管理軟件和應用軟件。

2.2.1數據庫管理軟件平臺在大、中型水利水電工程中，目前常用的數據庫管理系統有Oracle,Sybase,Informix以及ＳＱＬServer等4大類。其中以Oracle和Sybase數據庫在中國應用最廣。而Sybase為單進程、多線索結構，即通過單進程的多重通路來同時服務于多用戶，提高內存的有效使用率，便于優先程序的查詢。因此，Sybase數據庫無論在總體結構、功能和特性等方面都有較大優勢。本文作者開發和研制的7個大型水電工程的數據（或信息）管理及專家綜合評價系統，主要采用了Sybase數據管理系統。在小型水利水電工程中，

目前常用的數據庫管理系統有DBase,Foxbase和Foxpro等。而Foxpro為用戶級數據庫系統，目前采用較多。

2.2.2數據庫邏輯模型檢測的目的是分析評價工程的安全狀況。因此，根據分析評價的需要，數據庫的邏輯模型包括工程檔案、原始數據、整編數據和生成數據等4個分庫（見圖4）。

（1）工程檔案分庫該分庫管理工程概況以及與工程安全有關的設計、施工資料等。

（2）原始數據分庫管理監測資料的原始數據，包括物理量（電阻、電阻比、電感、電容、頻率等）和監測效應量（變形、揚壓力、滲流量、應力應變和溫度等），并應保證原始數據的真實性。

（3）整編數據分庫依據有關標準和規范，對原始數據進行誤差識別和轉換；按結構單元和監測項目進行整編，包括測值統計表及其過程線圖，以及特征值（如最大值、最小值等）和環境量（如水位、氣溫、降雨、地下水位等）的統計等；對測值進行初步分析，初步識別異常值以及復測；編制日報、月報和年報，其中，日報是刊錄測頻高（每日一次或數次）的自動化監測系統的數據。

（4）生成數據分庫對監測資料分析和反分析的成果，結構和滲流分析和反分析的成果，以及與工程安全有關的設計、施工和運行的專家知識等進行管理，為工程安全分析評價提供定性和定量的依據。主要包括大壩或各結構單元在各荷載組合工況下的應力和位移、壩體溫度場、壩體和壩基滲流場（等勢線和流線）；位移和揚壓力的力學規律計算值；各測點的統計模型，變形測點和空間位移場的確定性模型和混合模型；變形、應力和揚壓力的監控指標；歷次異常或險情的分析評價成果等。

2.2.3應用軟件根據數據庫的邏輯模型，在數據庫的軟件平臺上，開發和研制數據庫的應用軟件，主要包括：

（1）菜單編程:對數據庫的菜單和各個分庫的菜單等編制應用程序。可以采用下拉式或全屏幕式。

（2）原始數據管理的應用軟件:包括與采集系統相聯的通訊軟件；按結構單元和測控裝置將傳感器監測的物理量（電阻、電阻比、電感、電容和頻率等）或數字量（變形、滲壓、滲流量、應力應變和溫度等）編制成圖表的軟件。

（3）整編數據管理的應用軟件:包括誤差識別和處理程序；將物理量轉化為數字量（應變轉化為應力，以及測控裝置沒有轉換為數字量的物理量）；按結構單元，將數字量及其相應環境量編制整編成圖表的軟件；初分析軟件；編制日報、月報和年報的軟件等。

（4）生成數據管理的應用軟件:包括對監測資料分析和反分析成果、結構和滲流分析和反分析成果，以及有關專家知識等，并編制成相應圖表的軟件。

2.3分析評價系統

對水利水電工程監測和監控的目的是，依據監測資料和相應的專家知識，對工程的安全狀況作出綜合分析和評價。因此，完整的現代測控系統必須包括分析評價系統。其功能是依據監測資料、結構、滲流等分析和反分析成果，以及與工程安全有關的設計、施工、運行管理、法規和規劃等專家知識，對監測資料進行分析和評價，從中尋找異常值或不安全因素，并對此進行成因分析和輔助決策等。因此，分析評價系統應包括資料評價、綜合檢查分析、觀測檢查、物理成因分析、專家綜合診斷和輔助決策等部分，其結構和流程分別見圖5和圖6.

2.3.1資料評價應用時空分布、力學規律、監控模型、監控指標、日常巡查和關鍵問題等6類評判準則，對監測值進行分析評判，從中識別異常值或不安全因素。

2.3.2檢查分析對異常值或不安全因素，通過同一部位的同類監測量、相關監測量和環境量的綜合分析（或相關分析）檢查，從中識別引起異常值或不安全因素的成因。如由觀測引起的，則進入觀測檢查；是由結構和荷載引起的，則進入物理成因分析。

2.3.3觀測檢查對由觀測引起的異常測值，首先檢查觀測記錄，然后檢查采集系統。對觀測記錄錯誤的測值宜進行刪除或修改；對監測采集系統引起的異常測值，在排除故障后重測并進行修正。

2.3.4物理成因分析對由結構和荷載引起的異常值或不安全因素，首先檢查環境量（或外因）有無產生特殊荷載工況。若有，則分析壩基異常（包括變形、穩定和應力等）成因，然后分析建筑物異常（變形、應力、裂縫等）成因，當穩定和強度滿足安全要求時，則“異常”或“不安全因素”是由荷載引起的，為結構調整所致，所以屬基本正常。若無特殊荷載工況，則反分析壩基和壩體的計算模型和計算參數等；然后，正演分析監測量，若與實測值一致，則為計算條件改變而引起的；并復核壩基和壩體的穩定和強度，若滿足安全要求，則雖為結構引起，但尚屬基本正常；若穩定和強度不滿足安全要求，則為異常或險情，隨即進入輔助決策。若分析不出物理成因，則進入專家綜合診斷。

2.3.5專家綜合診斷對異常或不安全因素的疑難雜癥，即難以分析成因的，進行專家綜合診斷，包括對其影響因素和安全度的專家綜合評判。

2.3.6輔助決策依據異常或險情的程度，首先提出報警級別，然后提出輔助決策的建議。其中報警級別分三級，一級為險情，二級為異常，三級為局部異常。輔助決策建議包括運行控制水位和補強加固處理措施的建議等。

2.3.7支持庫群為了給以上分析評價提供定量依據，該系統還包括數據庫、方法庫、知識庫和圖庫等支持庫群。

（1）數據庫數據庫（Database）是按照數據結構來組織、存儲和管理數據的倉庫，它產生于距今五十年前，隨著信息技術和市場的發展，特別是二十世紀九十年代以后，數據管理不再僅僅是存儲和管理數據，而轉變成用戶所需要的各種數據管理的方式。數據庫有很多種類型，從最簡單的存儲有各種數據的表格到能夠進行海量數據存儲的大型數據庫系統都在各個方面得到了廣泛的應用。主要管理監測資料及其分析和反分析成果，與工程安全有關的設計、施工和運行資料等。

（2）方法庫依據安全分析評價需求，方法庫主要包括監測資料分析和反分析軟件包，結構和滲流分析軟件包，綜合分析和評價程序，以及輔助決策程序等。如本文作者給多座水利水電工程開發的分析評價系統中，共設置40個程序。其中，監測資料分析和反分析軟件包有監測資料預處理、資料分析和反分析等22個程序；結構和滲流分析軟件包有規范法的應力和穩定分析，有限元靜力、動力以及粘彈性和粘彈塑性分析等13個程序；綜合分析和評價包括影響因素和安全度評價等2個程序；輔助決策包括報警、洪水反調節等3個程序。從而，總體上能滿足安全分析和評價的定量分析需要。

（3）知識庫包括專家語言的定量化知識，隱蔽薄弱部位的設計和施工的專家知識，歷次安全定期檢查以及異常或不安全因素的分析評價成果等。

（4）圖庫包括圖形庫和圖像庫。其中，圖形庫包括分析和評價過程中的各類圖表；圖像庫包括分析評價結論的多媒體演示等。

2.3.8分析評價的人工智能技術為了實現分析評價的人工智能化，分析評價系統采用正向推理、反向推理、混合推理和元控制等4種技術。其中，正向推理為已知問題的事實，在知識集中尋找匹配知識，反復循環直至找到有解結論；反向推理為已知或假設結構，從知識集中尋找匹配的解，反復循環，直至找到匹配的解；

混合推理為融合正向和反向推理的原理，有先正向后反向或先反向后正向；元控制是將元知識（即知識的知識）構成元知識庫，以求解問題的目標。

2.4計算機及通訊網絡技術

由于高新測控技術是將數據采集、信息管理和分析評價融匯在一起的龐大系統工程，必須在現代計算機及通訊網絡技術的支持下才能實現。

2.4.1計算機網絡的拓撲結構，即是指網上計算機或設備與傳輸媒介形成的結點與線的物理構成模式。網絡的結點有兩類：一類是轉換和交換信息的轉接結點，包括結點交換機、集線器和終端控制器等；另一類是訪問結點，包括計算機主機和終端等。線則代表各種傳輸媒介，包括有形的和無形的。常用的拓撲結構有總線形、星形和樹形等（見圖7）。其中，總線形結構為網絡所有結點連在通信總線上；星形結構為網絡所有結點連接在中心結點上，由中心結點負責數據處理和交換；樹形結構為自頂而下的層次化的擴展式結構，頂部結點為根結點，連接2個以上結點的稱為支節點，以下為端結點，以根結點為網絡核心、支結點為子網絡中心、端結點為面向用戶的桌面。

一般大中型水利水電工程結構單元（如壩段）較多、布置的測點也較多，宜用總線形；對省局（廳）或大網局，由于所屬水利水電工程較多，分布也廣，而需要由局中心控制時，宜用星形結構，其中一個結點為一座水利水電工程；對特大型水利水電工程。如三峽工程，由于分項工程較多，宜用樹形結構（見圖8）。

2.4.2計算機通訊網絡平臺單個的水利水電工程一般用局域網，可采用高速光纖、載波或微波等網絡通訊。對省網局（廳）或大型水利水電工程需要有外部技術支持的，一般采用廣域網，亦可采用以太網或Intranet網等。

2.4.3計算機工作方式一般采用Ｃ/Ｓ（客戶機/服務器）方式。其中，服務器主要存儲監測數據以及與工程安全有關的設計和施工等資料，應該有強大的存儲和處理數據的功能；其型號和數量視工程規模、監測項目的多少，由需求分析確定，一般應有雙機或多機熱備份。客戶機主要面向用戶的分析評價和輔助決策等，可由多臺并行計算機完成。

3結語

（1）現代化測控技術應包括數據采集、管理和分析評價等功能，以及完成這些功能的計算機軟硬件環境和通訊網絡環境。

（2）數據采集包括傳感器和測控裝置，完成Ａ/Ｄ轉換，以便監測的數字量能遠距離輸送。

（3）信息管理系統具有對監測的原始數據采集和管理、整編和處理以及生成等功能，并對涉及工程安全的設計、施工資料進行管理，以便為分析評價提供科學的信息。

（4）分析評價系統是對監測資料進行分析評價，從中識別異常值或不安全因素，并對其進行成因分析和輔助決策。